Montagne solaire

Les cheminées solaires exploitent deux phénomènes naturels : l'effet de serre et la convection. Elles créent finalement un vent solaire dont la fabrication et l'exploitation se décomposent sous la forme :

• D'un collecteur, associé à une serre localisée à proximité du sol qui capte le rayonnement solaire, direct et diffus, et emprisonne ce flux énergétique par une enveloppe transparente; le volume d'air s'échauffe par conséquent.
• La cheminée qui crée un gradient de pression entre l'air localisé en bas plus chaud et par conséquent moins dense que l'air localisé à la sortie de la cheminée. L'air issu

du collecteur est ainsi soumis à la poussée d'Archimède et tend à créer un vent à la base de la cheminée. Dans cette zone, on place des turbines chargées de transformer la puissance cinétique de l'air en électricité.

La puissance de l'installation est proportionnelle à la hauteur de la cheminée, la surface du collecteur et le potentiel solaire du site.

Article détaillé : tour solaire.

L'évolution vers la montagne solaire

La Montagne Solaire est une évolution du concept de la cheminée solaire. Les inconvénients inhérents aux tours solaires résident en grande partie dans :

• La difficulté technique et constructive d'une tour de particulièrement grandes dimensions (surtout dans les zones du globe soumises aux séismes et/ou à des vents violents)
• L'impact sur le paysage d'une tour
• Le coût d'investissement d'un tel exploit structurel

L'idée originelle du projet est issue d'une trivialité : la surface du globe apporte des appuis naturels grâce au relief et surtout grâces aux montagnes ! Par conséquent monter à 200, 1000 ou 3000 mètres ne représente plus un exploit technique majeur étant donné que le conduit de la cheminée épouse le relief et prend appui régulièrement sur le sol.

Description du dispositif

Axes de développement

Les axes de développement du concept ont été les suivants :

• Fournir un dispositif modulaire pouvant croître ou décroître suivant les besoins en énergie : la longueur du conduit de cheminée peut être augmentée comme la surface du collecteur.
• Limiter au maximum l'empreinte sur le paysage et l'écologie du site.
• Proposer un système léger dont l'installation ne crée aucun chantier : la montagne solaire est composé seulement d'éléments gonflés ou tendus, les fondations sont des lests d'eau.
• Proposer un projet low tech adaptable dans l'ensemble des zones du globe et ne requérant pas une main d'œuvre particulièrement qualifiée. Le montage est simple et se fait à partir d'éléments préfabriqués par l'industrie (poteaux gonflables, lests d'ancrage, membrane extérieure prédécoupée avec ses pièces d'ancrage... )
• Créer un dispositif de production d'énergie assurant une production électrique minimale à toute heure ainsi qu'à toute date. Le lest thermique permet d'assurer la continuité de la production d'énergie au cours de la nuit.
• Rendre l'entretien et la maintenance facile et diminuer les coûts d'investissement en utilisant des matériaux peu chers et peu salissants comme la membrane extérieure en ETFE, de façon à permettre à des micro-centrales d'être rentable dans des zones complexes d'accès.

Evolutivité

La Montagne Solaire est un dispositif modulaire. A partir d'une base constitutive minimale, il est envisageable d'augmenter ou diminuer la taille de la cheminée comme la surface des collecteurs suivant les besoins en énergie.

Objectif de légèreté et de transparence

La montagne solaire tend à diminuer l'énergie grise. La matière utilisée pour le projet fonctionne principalement en traction et n'est par conséquent pas soumise aux instabilités de la matière comprimée. Les parties comprimées sont de l'air ou de l'eau. L'autre avantage de cette philosophie constructive réside dans le particulièrement faible poids et encombrement de la matière à transporter sur site. Le chantier lui-même sera ainsi limité aux équipements d'électricité de puissance – turbines, transformateurs électriques. Enfin, chaque module de 12 m x 12 m a un dispositif indépendant de récupération des eaux pluviales sous forme de lest d'eau.

Structure du collecteur

Le collecteur est constitué de trois éléments :

• une membrane transparente qui laisse passer la lumière mais pas la chaleur
• des poteaux gonflés stabilisés par des haubans qui tiennent la membrane
• des lests d'eau qui jouent le rôle de fondations en ancrant les haubans et la membrane

L'ancrage assuré par le lest gonflé d'eau réalise une triple fonction :

• Lester le collecteur vis-à-vis des efforts de soulèvement dus au vent et assurer la stabilité latérale par frottement solide.
• Emmagasiner la chaleur de la journée pour la restituer la nuit grâce à l'inertie thermique de l'eau.
• Récupérer les eaux de pluie du site.

Liens externes

• Le site officiel d'Elioth
• Un article sur la montagne solaire dans actu-environnement
• Un article sur la montagne solaire dans Le Monde