Le poêle solaire de l’équipe, composé d’un récipient central recouvert d’une pâte de suie pour augmenter l’absorption de la chaleur solaire.

Pour lutter contre le changement climatique, il ne suffit pas de déployer des efforts dans le domaine des énergies renouvelables, il faut également assainir les processus existants. Aujourd’hui, des ingénieurs ont mis au point un moyen d’utiliser la suie provenant des émissions pour améliorer les dispositifs solaires thermiques, ce qui les rend non seulement moins chers à produire, mais aussi plus efficaces qu’avec des matériaux comme le graphène.

Récupérer l’énergie du soleil ne se limite pas aux cellules solaires photovoltaïques : la chaleur du soleil peut également être utilisée pour produire de l’électricité, purifier l’eau, cuire les aliments ou chauffer les bâtiments. Les meilleurs matériaux pour absorber cette chaleur sont de couleur sombre, c’est pourquoi différentes formes de carbone sont le plus souvent utilisées, notamment le graphène ou les nanotubes de carbone – ce dernier étant utilisé pour fabriquer certains des matériaux les plus noirs de la planète.

Le problème est que la production de ces matériaux en carbone en vrac peut être difficile et coûteuse. Pour cette nouvelle étude, des chercheurs de l’université de Houston et de l’Universidad Intercultural Indígena de Michoacán (UIIM), au Mexique, ont donc expérimenté une forme de carbone beaucoup plus courante : la suie.

Sous-produit de la combustion de matériaux comme le charbon, le bois et les hydrocarbures, la suie est une forme amorphe et impure de carbone qui fait des ravages sur l’environnement et la santé humaine. La collecte de la suie au point d’émission peut réduire ces effets négatifs, et son utilisation pour améliorer les énergies renouvelables permet de boucler la boucle et de réduire les coûts.

« La production de la suie ne nécessite aucune énergie car c’est un sous-produit abondant, et sa réutilisation circulaire ne peut que réduire l’empreinte carbone », a déclaré Francisco Robles-Hernández, auteur correspondant de l’étude. « Son coût est proche de zéro, ce qui le rend rentable et idéal pour la conversion du solaire en chaleur. »

Dans l’étude, les chercheurs ont construit un prototype de poêle solaire. Le dispositif se compose d’une parabole réfléchissant et concentrant la lumière du soleil en son centre, où se trouve un récipient. Ce récipient était recouvert d’une pâte noire absorbant le soleil, composée de suie ou d’autres formes de carbone, comme le graphène, les nanotubes et le fullerène, afin de comparer leur efficacité.

Et comme de juste, la suie a surpassé les autres matériaux dans quelques domaines clés. Son pouvoir d’absorption solaire était 96 % supérieur à celui des produits commerciaux, son émission de lumière était 85 % supérieure et elle était 15 fois moins chère. Par rapport aux formes de carbone vierge comme le graphène, les revêtements de suie étaient jusqu’à 1 000 fois moins chers.

Selon les chercheurs, les matériaux absorbant la chaleur à base de suie pourraient être utilisés pour les alambics solaires, le chauffage des conduites d’eau ou des habitations, les purificateurs d’eau et les processus de séchage industriels.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622322000756#!

https://uh.edu/news-events/stories/2022-news-articles/april-2022/04272022-solar-stoves.php