Une équipe d’ingénieurs et de scientifiques de l’environnement de l’Université de Mälardalen, en Suède, de l’Université Jiaotong du Sud-Ouest, en Chine, et de l’Université du Guizhou, également en Chine, a mis au point un système de ballon permettant de produire et de livrer de l’électricité au sol. Leurs travaux sont publiés dans la revue Energy.
Certains endroits ne sont pas très propices à la production d’énergie solaire, notamment dans les latitudes nordiques où la neige peut périodiquement recouvrir les cellules solaires . Dans cette nouvelle étude, l’équipe de recherche a développé une méthode décentralisée pour produire de l’énergie solaire presque n’importe où. Ils l’ont appelé un système photovoltaïque intégré à un ballon (BIPVS : Balloon-Integrated Photovoltaic System). Un ballon est envoyé dans les airs avec un capteur solaire, et il envoie l’électricité produite au sol via un câble électrique.
Le ballon est un hybride : il reste en l’air grâce à un mélange d’air et d’hélium. Sa moitié supérieure est constituée d’un matériau transparent qui capte la lumière du soleil et la concentre grâce à ses propriétés réfractives. La moitié inférieure du ballon est constituée d’un matériau qui concentre davantage la lumière et réduit ainsi la surface d’installation de la cellule solaire suspendue en dessous, sans sacrifier l’efficacité de la récupération.
Les cellules photovoltaïques sont placées au fond du ballon pour les protéger de la pluie, de la neige, du grésil ou de la grêle. Le système est également doté d’une valve d’échappement pour les échanges gazeux afin de maintenir la pression souhaitée à l’intérieur du ballon. À côté des cellules solaires se trouvent des modules de stockage et de contrôle pour gérer le flux d’énergie. Quatre câbles servent à stabiliser le ballon, tandis qu’une corde et un cordon électrique sont fixés au sol. Le ballon est censé être placé juste assez haut pour éviter l’ombre des arbres ou des bâtiments.
L’équipe a testé son système localement et a utilisé des simulations pour étudier les caractéristiques de performance probables du BIPVS dans cinq grandes villes du monde. Ils ont constaté que la production mensuelle moyenne d’un de leurs ballons se situait entre 3,5 et 4 GWh d’électricité. Ils ont également noté que, si nécessaire, plusieurs ballons pourraient être envoyés dans les airs pour générer autant d’électricité que nécessaire pour un site donné.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S036054422403500X
