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Boule solaire © Rawlemon
Pour produire beaucoup d'électricité photovoltaïque avec peu de capteurs, l'architecte allemand André Brössel a choisi de concentrer les rayons solaires au moyen d'une grosse sphère translucide. De quoi convertir le moindre photon en énergie, que la lumière soit directe ou diffuse, promettant un rendement beaucoup plus efficace que celui de panneaux fixes. Explications.
L'engin a des allures de sphère armillaire, mariant technologie et design dans une forme très pure. Mais la Rawlemon Beta.ray n'est pas seulement un engin astronomique : c'est une centrale photovoltaïque miniaturisée, placée derrière une grande sphère translucide qui joue le rôle de verre de loupe en concentrant les rayons solaires. Et le bras oscillant permet aux capteurs de suivre la trajectoire des astres du jour et de la nuit. Car l'efficacité est telle, que même la clarté de la pleine lune peut produire du courant.
Plus robuste et plus compact
Selon son concepteur, André Brössel, les premiers résultats de tests menés sur un prototype montreraient que le procédé serait 35 % plus efficace qu'un panneau photovoltaïque fixe classique. L'architecte allemand explique : "C'est pour cette raison qu'ont été inventés les systèmes de tracking sur deux axes, pour suivre le soleil tout au long de la journée. Mais ces systèmes sont chers et ils sont fragiles face aux éléments". D'où l'idée d'utiliser la géométrie parfaite d'une sphère de verre pour concentrer le faisceau en un point focal. La surface de capteurs photovoltaïques nécessaires passerait alors à seulement quelques centimètres carrés, le centième des installations classiques. "La solution est donc plus durable, puisqu'elle consomme moins de ressources, et elle est plus efficace puisqu'elle génère plus d'énergie et fonctionne même en lumière diffuse", poursuit l'inventeur. La miniaturisation des capteurs permet également d'alléger au maximum le bras oscillant, le rendant insensible aux événements météorologiques. Découvrez la sphère solaire en images dans les pages suivantes.L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Financement participatif - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Financement participatif - Boule solaire © Rawlemon
Mais la structure en elle-même reste lourde : le plus grand modèle, de 1,80 mètre de diamètre, et dont la sphère n'est pas en verre mais en "verre acrylique" (PMMA - polyméthacrylate de méthyle) rempli d'eau, accuse déjà plus de 3 tonnes sur la balance. Sa puissance s'élève à 560 W pour une production électrique maximale de 3,4 kWh. Couplée à un système solaire thermique qui exploite la chaleur des rayons, d'une puissance de 890 W, l'ensemble présente une efficacité de l'ordre de 57 %. Coût de la machine : 9.000 €.
Déjà de nombreuses marques d'intérêt
L'architecte, qui a installé son quartier général à Barcelone, espère de nombreuses applications dans le bâtiment, sur les toitures ou en façade, la translucidité de la sphère étant un avantage indéniable. Rawlemon précise que, la nuit, à l'aide de quelques LEDs, il est même possible de transformer la Beta.ray en spectaculaire luminaire. Après deux ans de R&D, la première étape d'industrialisation vient d'être lancée, grâce à la collecte sur Internet de plus de 170.000 euros sur la plateforme de financement participatif Indiegogo. Suscitant un certain engouement sur la toile, notamment aux Etats-Unis d'où provient 70 % de cette somme, le concept a largement dépassé son objectif initial (94.000 €). Les premières livraisons devraient débuter à l'automne 2014. Mais la technologie fera-t-elle boule de neige ?Financement participatif - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Concept - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Concept - Boule solaire © Rawlemon
Diverses technologies peuvent être appliquées à la Beta.ray : le photovoltaïque, l'hybridation photovoltaïque+thermique, ou enfin le couplage avec un moteur Stirling.
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Prototype - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Prototype - Boule solaire © Rawlemon
Plus de 2 ans de recherche et développement ont été nécessaires à la réalisation de plusieurs prototypes afin de définir la meilleure géométrie possible.
Prototype - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Gamme - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Gamme - Boule solaire © Rawlemon
L'inventeur allemand a décliné le concept sous plusieurs formes : de la sphère géante, capable d'alimenter une installation domestique, jusqu'à la boule miniature, destinée à recharger un téléphone portable.
Gamme - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
De nuit - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
De nuit - Boule solaire © Rawlemon
Les phénomènes optiques qui ont lieu dans la boule de verre sont visualisables la nuit à l'aide d'une simple lampe de poche.
De nuit - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Environnement naturel - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Environnement naturel - Boule solaire © Rawlemon
La Beta.ray de 1 mètre de diamètre dans son environnement naturel : une toiture en plein Barcelone. De forme très pure, elle ne dépare pas plus une terrasse qu'un ensemble de paraboles.
Environnement naturel - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Créativité - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Créativité - Boule solaire © Rawlemon
L'intégration de boules miniatures aux façades pourrait donner lieu à d'innombrables animations lumineuses une fois la nuit tombée.
Créativité - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Anticipation - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Anticipation - Boule solaire © Rawlemon
L'architecte allemand envisage par exemple de doter les façades de tours de bureaux de sphères solaires, destinées à collecter de l'énergie. Ici, une vue de ce que pourrait être une salle de réunion, très lumineuse grâce à cette bulle géante.
Anticipation - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Maison individuelle - L'avenir s'écrit dans une boule de cristal solaire
Maison individuelle - Boule solaire © Rawlemon
Outre la pose en toiture, il sera également possible d'installer sa Beta.ray directement au sol.
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