Des nouvelles du projet NANOSPLIT: Transformer la lumière du soleil en électricité et en chaleur utile
Le projet NANOSPLIT, financé par l’UE, a été lancé en 2021 afin d’améliorer l’efficacité des systèmes photovoltaïques-thermiques (PV-T) à concentration, à savoir des conceptions hybrides qui produisent simultanément de l’électricité et de la chaleur à haute température utilisable. Prometteurs pour contribuer à accroître la part des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique, ces systèmes combinent une technologie solaire qui recourt à des lentilles ou à des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur une petite surface de cellules solaires tout en captant simultanément la chaleur excédentaire générée. Les technologies PV-T conventionnelles présentent un inconvénient majeur. Lorsque l’intensité du rayonnement solaire est plus élevée, les températures augmentent également, ce qui réduit le rendement des cellules PV de ces systèmes. NANOSPLIT a résolu ce problème en concevant de nouveaux séparateurs spectraux à base de nanofluides. Cette technologie solaire de pointe filtre la lumière du soleil, permettant aux longueurs d’onde optimales d’atteindre les cellules solaires pour la conversion en électricité, tout en absorbant les longueurs d’onde inutilisées et génératrices de chaleur afin de fournir de l’énergie thermique pour l’eau chaude sanitaire ou le chauffage des locaux. Depuis son achèvement en 2023, le projet collabore avec d’anciens et de nouveaux partenaires pour poursuivre le développement de cette technologie.
Libérer le potentiel de l’énergie solaire
Grâce à leur rendement global nettement supérieur, les systèmes solaires hybrides PV-T ont déjà une longueur d’avance sur les systèmes PV et solaires thermiques autonomes. La technologie de séparation spectrale de NANOSPLIT a été encore plus loin en exploitant l’intégralité du spectre solaire. En séparant les rayons ultraviolets et infrarouges de la partie visible du spectre solaire, l’équipe du projet a amplifié la production d’électricité tout en captant l’énergie thermique et en maintenant les cellules PV à basse température afin de garantir une durée de vie plus longue. La percée de NANOSPLIT repose sur des nanofluides hybrides soigneusement conçus, composés de feuilles d’oxyde de zinc et de nanoparticules d’or qui agissent comme un filtre intelligent pour la lumière solaire. Ils laissent passer la lumière visible et celle du proche infrarouge, éclairant ainsi les cellules PV, tout en redirigeant les longueurs d’onde ultraviolettes et infrarouges porteuses de chaleur vers les composants thermiques. La chaleur est efficacement piégée par les nanofluides hybrides, ce qui rend le matériau durable et performant pour une utilisation à long terme. L’équipe du projet a présenté ces avancées lors d’ECOS 2024, une conférence internationale qui s’est tenue à Rhodes, en Grèce, et consacrée aux progrès en thermodynamique et à la transition énergétique durable.
Le développement se poursuit
Depuis son achèvement, NANOSPLIT s’est engagé dans des collaborations nouvelles et existantes avec des partenaires en Europe et en Inde afin de poursuivre le développement de cette technologie, dans le but de la déployer dans le monde réel. Les dernières recherches portent désormais sur les nanofluides à base de points de carbone, qui peuvent être «réglés» pour réagir à des couleurs spécifiques de lumière. Ils pourraient également être combinés à d’autres matériaux ou structurés de manière à les rendre plus résistants, plus stables et plus efficaces. Solar Flow(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), une entreprise créée par essaimage de l’Imperial College de Londres, se concentre sur les applications industrielles à haute température, qui présentent un potentiel significatif de réduction des émissions de carbone à un coût abordable. Le projet NANOSPLIT (Nanofluid Spectral Beam Splitter Assisted Hybrid CPV/T System) a mis au point une technologie qui favorise l’utilisation de l’énergie solaire au-delà des capacités des systèmes conventionnels, et qui présente un réel potentiel pour redéfinir les futurs systèmes énergétiques de l’UE et du monde entier. Christos Markides, professeur en technologies d’énergie propre à l’Imperial College de Londres, qui a coordonné le projet, commente: «NANOSPLIT a réussi à démontrer comment des solutions avancées de gestion optique et thermique peuvent être utilisées efficacement pour ouvrir la voie à la prochaine génération de technologies d’exploitation de l’énergie solaire.» La rubrique «Nouveaux horizons» met en lumière les projets financés par l’UE qui ont pris fin et ce qu’ils ont accompli depuis la fin du financement de l’UE. Si vous souhaitez voir votre projet présenté comme un projet «Nouveaux horizons», veuillez nous envoyer un courrier électronique à l’adresse editorial@cordis.europa.eu en nous précisant les raisons!
