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Energie

À 10 mètres sous la mer, des scientifiques mettent des panneaux solaires à l’épreuve

Avatar photo 4 min de lecture
à 10 mètres sous la mer, des scientifiques testent des panneaux solaires pour évaluer leur fonctionnement et leur résistance en milieu sous-marin.

À 10 mètres sous la mer, des scientifiques mettent des panneaux solaires à l’épreuve

À dix mètres sous la surface, la lumière du soleil semble trop faible pour faire fonctionner un panneau solaire. Pourtant, au large de la Chine, des cellules conçues pour capter les teintes bleues et vertes de la lumière ont produit de l’électricité sous l’eau. Le résultat reste modeste, mais il pourrait changer la façon d’alimenter certains équipements océaniques.

La lumière ne disparaît pas de la même manière sous l’eau

Les longueurs d’onde bleues et vertes atteignent davantage de profondeur

L’eau absorbe et diffuse rapidement une partie du rayonnement solaire. La quantité de lumière disponible diminue donc avec la profondeur, mais toutes les couleurs ne sont pas atténuées au même rythme. Dans certaines conditions marines, les composantes bleues et vertes pénètrent plus loin que d’autres longueurs d’onde.

Les chercheurs ont adapté des cellules à base de pérovskite pour mieux exploiter cette lumière résiduelle. Contrairement au silicium utilisé dans la plupart des panneaux classiques, ce matériau peut être ajusté afin de répondre à différentes plages du spectre lumineux. Lors d’essais en laboratoire reproduisant les conditions observées à dix mètres, les cellules ont converti environ 35 % de la lumière reçue en électricité.

Ce rendement ne signifie pas qu’un panneau immergé produira autant qu’en plein soleil à la surface. Il décrit la part de lumière qui atteint la cellule dans des conditions de test données : sous l’eau, cette lumière disponible est déjà fortement réduite.

Un premier essai en mer, avec une production mesurable

À dix mètres, les panneaux ont livré 324 milliwattheures en deux heures

Les prototypes ont été testés près des îles Weizhou, au large de la côte sud de la Chine. À deux mètres de profondeur, les panneaux ont produit 1 416 milliwattheures en deux heures. À dix mètres, la production est descendue à 324 milliwattheures sur la même durée.

Cette quantité reste faible pour alimenter un appareil gourmand. Elle a toutefois dépassé les attentes des chercheurs, car elle confirme qu’une conversion électrique est possible à une profondeur où les précédents travaux se limitaient généralement à deux mètres ou moins.

  • À deux mètres : 1 416 milliwattheures produits en deux heures.
  • À dix mètres : 324 milliwattheures produits pendant le même intervalle.
  • En laboratoire : les cellules ont conservé presque toute leur performance après 1 160 heures de simulation sous-marine.

Les chercheurs estiment, à partir de ces tests accélérés, que les cellules pourraient fonctionner jusqu’à environ cinq ans et demi à dix mètres. Il s’agit d’une projection issue d’essais en conditions simulées, et non d’une durée déjà vérifiée en mer sur plusieurs années.

Une piste pour les capteurs et les instruments océaniques

Réduire les retours en surface pour remplacer les batteries

Les océans sont équipés de capteurs, de caméras et de systèmes de communication qui surveillent notamment les conditions de l’eau. Dans les zones éloignées, ces instruments dépendent souvent de batteries. Quand leur réserve s’épuise, il faut organiser une récupération ou une intervention, parfois coûteuse et difficile.

Un apport solaire sous-marin pourrait prolonger leur autonomie, surtout pour des équipements à faible consommation. Il ne s’agirait pas forcément de remplacer toutes les batteries, mais de les recharger ou de réduire la fréquence des interventions. La puissance réellement exploitable dépendra notamment de la profondeur, de la transparence de l’eau et de la quantité de lumière reçue au fil de la journée.

Les défis techniques restent nombreux

La profondeur n’est qu’une partie du problème

Un panneau destiné à rester en mer doit aussi résister à l’humidité, au sel et aux contraintes mécaniques. L’étanchéité des connexions, la protection des matériaux et l’accumulation d’organismes sur la surface sont autant de points à mesurer dans la durée. Un dépôt biologique, même mince, peut réduire la lumière qui atteint les cellules.

Il faudra également vérifier le fonctionnement à des profondeurs supérieures. La lumière y devient encore plus rare, et les résultats ne peuvent pas être extrapolés automatiquement à partir d’un prototype testé à dix mètres. La prochaine étape annoncée par l’équipe consiste justement à préciser jusqu’où cette technologie reste utile.

  • Mesurer la production selon la profondeur et les conditions de l’eau.
  • Évaluer la résistance des cellules et des connexions lors d’une immersion prolongée.
  • Vérifier si un nettoyage ou une protection contre l’encrassement est nécessaire.
  • Comparer l’énergie produite aux besoins réels des instruments sous-marins.

Les travaux sur les panneaux immergés s’inscrivent dans une recherche plus large de moyens pour produire de l’électricité là où le réseau n’arrive pas. Un autre aperçu des essais de panneaux solaires immergés en Chine revient sur cette piste énergétique encore en développement.

Pour vous, quel usage serait le plus pertinent pour une petite source solaire sous-marine : alimenter des capteurs scientifiques, surveiller des installations en mer ou soutenir d’autres équipements autonomes ?

Eric

Je m’appelle Eric et j’ai 41 ans. Je suis un jardinier professionnel à mon compte en Auto Entreprise. J’adore passer les Week-End ensoleillés à planter et entretenir mon jardin, en particulier mon potager. En ce moment, je me lance dans la permaculture pour une approche plus durable de la culture des fruits et légumes. Bienvenue sur mon site web !

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