EcoSources › Energie solaire › Le solaire thermodynamique ›

Les centrales solaires à effet de cheminée

Projet de tour solaire d’une hauteur de 1000 mètres
crédit : EnviroMission

La Tour Solaire est l’un des projets les plus ambitieux de la planète pour la production d’énergie alternative. C’est une usine d’énergie renouvelable qui fournit la même puissance qu’un petit réacteur nucléaire tout en étant plus sûr et plus propre.

Son principale avantage est qu’elle peut fonctionner sans intermitence en utilisant le rayonnement du soleil le jour et la chaleur de la croûte terrestre la nuit.

Principe de foncionnement

Fonctionnement d’une centrale solaire à effet de cheminée
crédit : Kilohn limahn

La tour est creuse, ce n’est en fait qu’une cheminée. Placée tout autour de la cheminée centrale, une serre gigantesque est chauffée par le soleil.

Le fonctionnement se base sur un principe simple : l’air chaud étant plus léger que l’air froid, il s’élève.

L’air s’engoufre sous la serre et est dirigé vers le haut par convection (au sommet de la tour, l’air est plus froid qu’au sol). Le déplacement de l’air permettant à des turbines situées à l’embouchure de la cheminée de produire de l’électricité.

Le système produit de l’électricité jour et nuit grâce à la chaleur résiduelle du sol et au différentiel permanent de température qui existe entre le sol et le point culminant de la tour.

Avantages :

Source d’énergie inépuisable et gratuite

Pas d’émission polluante

Fonctionnement sans intermitence (jour et nuit)

Mécanique simple, peu d’entretien nécessaire

Impact visuel positif (certains y voient un symbole d’espoir, de vision à long terme)

Inconvénients :

investissement de départ

Impact visuel negatif (certains y voient une dégradation du paysage)

Réalisations industrielles, projets et prototypes

Prototype de tour solaire implantée à Manzanares

Tour solaire implantée à Manzanares - crédit : Solarmillenium

Prototype de tour solaire implantée à Manzanares, en Espagne. Inventée par l’ingénieur allemand Jörg Schlaich, cette première tour solaire de 195 m de haut a été construite en 1982. Elle a fourni une puissance de 50 kW pendant 7 ans.

La surface de la serre au pied de la cheminée mesure près de 46.000 m2

Construction de la serre de 46000 m²
crédit : Solarmillenium

Après un premier essai concluant, l’Espagne va accueillir une nouvelle tour solaire d’ici 2010 à Fuente el Fresno, près de Tolède. La cheminée mesurera 750 m de haut, ce qui en fera le plus haut bâtiment d’Europe. Son objectif : produire de l’énergie grâce à la différence de température existant entre le sol et le sommet de la tour.

Grâce à cette innovation, les turbines seront capables de fournir une puissance 40 MW, ce qui devrait permettre de couvrir la demande en électricité de 120 000 personnes. Elle fournira l’équivalent en énergie de 140 000 barils de pétrole et évitera l’émission dans l’atmosphère de 78 000 tonnes de dioxyde de carbone. Par ailleurs, les verrières posées à quelques mètres du sol pourraient faire office de serre et servir à la culture de fruits et légumes.

EnviroMission - projet de tour solaire d’une puissance de 200 MW en Australie

Projet de tour solaire d’une puissance de 200 MW en Australie
crédit : EnviroMission

Un projet de tour solaire, appelé Projet de Buronga, prévue pour 2010, est actuellement développé en Australie par la société Enviromission. La cheminée aurait 990 mètres de hauteur, 70 mètres de diamètre. La centrale fournirait 200 mégawatts de puissance électrique.

Pour contrer l’effet d’ovalisation de la tour (qui la replierait sur elle-même aussi facilement qu’un cylindre de papier mouillé posé sur une table, vu son incroyable légereté), la société d’ingénierie SBP, responsable du projet, a eu l’idée de placer dans la tour à intervalles réguliers des structures de maintien ressemblant aux rayons d’une roue de bicyclette. Elles ne diminuent que de 2% la vitesse de l’air.

La tour solaire fournirait un kilowatt-heure près d’un tiers moins cher que ceux fournis par les panneaux solaires, mais encore cinq fois plus cher que l’électricité au charbon, qui représente 95% de la production en Australie. Des touristes pourraient visiter la tour, afin de réduire encore significativement le prix du kilowatt-heure. La culture de tomates au sein du collecteur est aussi envisagée.

Spécifications du projet :
 Une cheminée de 990 m de haut (3281 pieds) matériaux composite
 Un collecteur de 7 km de diamètre, soit 38,5 km2 de verre et de plastique.
 Température de l’air chauffé dans la cheminée : 70 °C.
 Vitesse de l’air dans la cheminée : 15 m/s (54 km/h).
 32 turbines.
 Ce projet peut paraître incroyable mais ses concepteurs le disent réaliste. Les études de faisabilité par le bureau d’ingénieurs allemand SBP, basée à Stuttgart, arrivent à leur terme. Cette tour solaire serait donc construite par l’entreprise EnviroMission dans le désert de Nouvelle-Galles du Sud, dans le comté de Wentsworth. Si le financement est trouvé, sa construction devrait commencer avant 2010.

Suggestion & évolution du contenu