La Chine développe une centrale solaire spatiale capable de transmettre l’énergie sur 36 000 km

Depuis plusieurs années, scientifiques et ingénieurs soulignent le potentiel de l’énergie solaire spatiale pour pallier les pénuries énergétiques terrestres.

Actuellement, une équipe de l’université Xidian en Chine travaille sur des technologies innovantes visant à récolter l’énergie solaire dans l’espace et à la transmettre sans fil vers la Terre.

Ce projet, baptisé Zhuri, signifiant « poursuivre le soleil », vise à construire des systèmes capables d’émettre de l’électricité depuis une orbite géostationnaire située à plus de 36 000 kilomètres.

Le nouveau dispositif solaire spatial chinois

Sur le campus de l’université à Xi’an, dans la province de Shaanxi, le professeur associé Fan Guanheng et son équipe ont présenté des composants clés de leur nouvelle méthode d’énergie solaire spatiale.

Ils utilisent un miroir en forme de dôme de 4,8 mètres suspendu à une tour de 75 mètres pour concentrer la lumière solaire sur des panneaux photovoltaïques.

L’électricité produite est ensuite convertie en micro-ondes et transmise sur une distance de 100 mètres vers une rectenne, qui reconvertit ces ondes en énergie utilisable.

Des essais récents ont permis une transmission à l’échelle du kilowatt et ont démontré que le système pouvait diriger l’énergie vers plusieurs cibles mobiles simultanément, selon un comité d’experts en mai dernier.

L’équipe teste également des lentilles de Fresnel de 2 à 7 mètres de large, qui concentrent efficacement la lumière avec moins de matériaux, tout en utilisant des fluides de refroidissement pour gérer la chaleur.

Dans une interview accordée au South China Morning Post, Fan a décrit le procédé en trois phases : concentration de la lumière, conversion et transmission des micro-ondes, puis rectification. Les expériences ont eu lieu pendant les heures d’ensoleillement maximal, entre 10 heures et 15 heures.

Une réponse à la crise énergétique ?

L’énergie solaire spatiale présente des avantages notables par rapport aux installations terrestres. La densité d’énergie solaire en orbite peut être six fois supérieure à celle à la surface de la Terre, sans être affectée par les cycles nocturnes, les conditions météorologiques ou l’atmosphère.

« C’est pourquoi l’énergie solaire spatiale représente une solution potentielle à la crise énergétique sur Terre », a expliqué Fan.

Le projet est dirigé par Duan Baoyan, ingénieur électromécanique et ancien président de l’université Xidian, qui s’est inspiré en 2012 du concept SPS-ALPHA de la NASA, basé sur des satellites modulaires.

Duan envisage des systèmes à grande échelle : une centrale d’un gigawatt, suffisante pour alimenter une ville moyenne, nécessiterait des miroirs de plusieurs centaines de mètres.

Des défis subsistent, notamment la mise en œuvre de structures pliables ou auto-assemblantes, la précision du ciblage des micro-ondes et la sécurité des faisceaux pour les avions et l’environnement.

Le nouveau design de Xidian prévoit des unités modulaires volant en formation plutôt qu’une structure unique massive, ce qui améliore la résilience et facilite la maintenance.

Les efforts chinois les placent parmi les leaders mondiaux dans ce domaine, aux côtés des États-Unis et du Japon.

Si le déploiement orbital reste un objectif à long terme, des applications plus proches incluent la recharge sans fil des satellites en orbite ou l’alimentation de bases lunaires depuis l’orbite ou la surface lunaire.

Pour l’équipe, la priorité suivante est d’obtenir des financements pour des expérimentations orbitales. En cas de succès, cette technologie pourrait fournir une énergie propre, continue et à haute efficacité, transformant l’approvisionnement énergétique mondial.