Tour solaire

Un projet de tour solaire, nommé Projet de Buronga, prévue pour 2010, est aujourd'hui développé en Australie par la société Enviromission. La cheminée aurait 990 mètres de hauteur, 70 mètres de diamètre. La centrale apporterait 200 mégawatts de puissance électrique, de quoi approvisionner en électricité à peu près 200 000 logements. C'est un des projets les plus ambitieux de la planète pour la production d'énergie renouvelable sûre et propre : les centrales solaire existante ou en projet sont plutôt de l'ordre de 10 MW, soit 20 fois moins. L'énergie produite reste beaucoup inférieure à celle d'un réacteur nucléaire moderne (Chooz = 1500 MW par réacteur, soit toujours 7 fois plus), mais soutient la comparaison.

Pour contrer l'effet d'ovalisation de la tour (qui la replierait sur elle-même aussi aisément qu'un cylindre de papier mouillé posé sur une table, vu son invraiidentique 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.

Le coût d'investissement serait d'environ 400 millions d'euros, ce qui implique un cout d'investissement de 2 €/W. Par comparaison, un dispositif photovoltaïque de 2008 coute à peu près le triple, alors que la récente centrale solaire thermodynamique PS10 (11 MW) a couté 3, 2 €/W, soit 1, 6 fois plus. Le kilowatt-heure apporté resterait néanmoins toujours cinq fois plus cher que l'électricité de charbon, qui représente 95% de la production en Australie. Le projet reste par conséquent non rentable au prix actuel des ressources fossiles, poussant les promoteurs du projet à prévoir d'autres sources de revenu annexes : visite touristique, culture sous la serre...

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.
• Puissance produite : 200 mégawatts.

Ce projet peut paraître invraiidentique 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 par conséquent 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.

Aux dernières nouvelles, EnviroMission se lance dans le développement d'une première version plus petite et moins coûteuse (50 MW) avec une cheminée en béton précontraint haute résistance. On s'inquiète tout de même de la lenteur du projet aux vues des sommes mises en jeu et des investissements déjà réunis.

Le projet espagnol

Un autre projet de tour solaire, prévu pour arriver à échéance avant 2010, si le financement est trouvé, est aujourd'hui développé en Espagne dans la localité de Fuente el Fresno, un village de la Province de Ciudad Real. Les travaux devraient être menés en collaboration avec les entreprises espagnoles Campo 3 et Imasa, et la compagnie allemande Schlaich Bergermann. Cette tour de 750 mètres de hauteur serait par conséquent la plus haute en Europe.

Spécifications du projet

• Une cheminée de 750 m de haut.
• Un collecteur de 3 km de diamètre, couvrant 350 hectares, dont 250 hectares pourraient être utilisés pour la culture de légumes sous serre (tomates).
• Vitesse de l'air dans la cheminée : 43 km/h.
• Puissance de l'installation : 40 mégawatts, soit la demande en électricité d'environ 120 000 personnes.
• Coût du projet : 240 millions d'euros, que les partenaires espèraient réunir en 2007.

Comme l'ensemble des autres, ce projet produit un kWh énormément trop cher pour rendre le projet rentable sans source de revenu annexes : en l'occurrence, l'installation d'équipements de télécommunication et de surveillance contre les incendies, et tourisme.

Autres projets

Il existe aujourd'hui deux projets de construction de tour solaire : une tour en forme de tuyère de Laval par la société française Sumatel en Savoie qui a déjà construit en 1997 une maquette de 6 m de haut et envisage de passer à 60 m ou plus, et la tour cylindrique de 500 m de haut citée ci-dessus. A hauteur identique, les puissances prévues pour ces deux projets sont particulièrement différentes et le modèle expérimental, construit par Sumatel sur le site de Bouillante aux Antilles, n'est pas à proprement parler une tour solaire, car il tire ses calories d'un gisement géothermique et non du soleil.

Pour une éventuelle tour de 500 m, Sumatel annonce plus de 1500 MW tandis que le projet australo-allemand avance le chiffre de 50 MW. Cette différence de performance s'explique par la différence de hauteur du phénomène atmosphérique exploité. Le procédé français sert à générer un tourbillon atmosphérique qui peut atteindre 20 km de haut, tandis que le procédé australo-allemand se contente d'exploiter l'effet de tirage d'une simple cheminée. Telle une trombe ou une tornade, la cheminée virtuelle de 20 km de haut a un tirage, par conséquent un rendement, bien plus important qu'une construction humaine, même de particulièrement grande hauteur. Dans les deux cas les lois de Carnot sont respectées. La différence de température entre les couches basses et hautes de l'atmosphère est simplement bien plus importante dans le projet français. L'inventeur Nazare, et avec lui la société Sumatel, estime que c'est à partir d'une tour de 300 m minimum qu'on peut espérer générer un tourbillon de 20 km de hauteur et obtenir les puissances annoncées. Au contraire de la tour australo-allemande, la tour française n'est utilisée que pour amorcer le phénomène atmosphérique.

Le projet de tour solaire souple autoporteuse développé par Patrick Nicolas (http ://www. umd-france. org/index. php?option=com_content&task=view&id=60&Itemid=35) est une variante de tour solaire qui permet d'atteindre une altitude plus importante et d'obtenir ainsi un tirage plus élevé. La tour est constituée d'une partie basse en dur qui sert de guide et d'une partie variable en film plastique renforcé et haubané. La sustentation est obtenue grâce à des caissons réalisés dans la structure de la tour et remplis de gaz plus légers que l'air (hélium et mélange cloisonné d'hydrogène). Plusieurs caissons sont intégrés sur la hauteur pour répartir les charges. Une maquette a été réalisé et a rencontré un vif succès lors de son exposition au Tecnolac Solar'event. La taille réelle de ce projet peut atteindre 2000m de hauteur pour un diamètre de 100m et une serre de base de 5000m le rendement variable est alors de 5 à 250MW. Cette tour fonctionne par vent nul ou faible et vient en complément des éoliennes qui s'arrêtent par manque de vent. Cette tour peut fonctionner la nuit grâce à la chaleur accumulée dans la serre la journée.

Homonymie

Une tour solaire est aussi un instrument scientifique pour examiner le soleil : tour solaire de Meudon.

Voir aussi

• Tour énergétique
• Montagne solaire

Réferences

Liens externes

• (fr) La tour solaire en Australie
• (en) Site de la société Solarmission : avec film de présentation
• (en) EnviroMission - projet de tour solaire d'une puissance de 200 MW en Australie
• (fr) La tour solaire en namibie