Gregoire's CleanTech Blog

Le Portugal inaugure l'une des plus grandes centrales photovoltaïques

Le Portugal a inauguré mercredi l’une des plus grandes centrales photovoltaïques du monde, d’une capacité de 11 mégawatts dans le district de Serpa, au coeur de l’Alentejo (sud), qui permettra de subvenir aux besoins énergétiques de plus de 8.000 foyers.

52.000 panneaux solaires déployés sur près de 60 hectares au coeur de l’Alentejo, l’une des régions les plus ensoleillées d’ Europe à environ 200 kilomètres de Lisbonne , la centrale de Serpa produit déjà de l’ électricité depuis le début de l’ année de manière expérimentale.

Si la centrale de Serpa n’est plus la plus grande au monde en matière de capacité de production, dépassée il y a quelques mois par une unité allemande, elle est la plus productive grâce à la forte radiation solaire de l’Alentejo, selon les promoteurs de ce projet .

La centrale de Serpa, à quelque centaines de mètres du village traditionnel de Brinches avec ses maisons blanchies à la chaux, devait être la plus grande structure photovoltaïque au monde, en matière de capacité de production, mais a fini par être dépassée, il y a quelques mois, par une unité allemande (12 mégawatts), selon GE Energy, propriétaire du parc.

Dans quelques mois, ce record devrait encore être battu, au Portugal cette fois. Une autre méga centrale solaire, un projet de l'espagnol BP Solar et la société portugaise Amper central Solar, est prévue à Moura, un district voisin de Serpa.

Ce parc, qui accueillera 350.000 modules solaires sur 114 hectares avec une capacité de production de 62 mégawatts, de quoi couvrir les besoins de près de 21.000 foyers, a déjà été qualifié par le gouvernement de projet d'utilité publique.

D'autres districts de l'Alentejo, comme Mertola et Almodovar, travaillent sur des projets similaires. En matière d'énergie solaire, le gouvernement portugais, qui soutient ces projets par le biais de subventions directes et indirectes, s'est fixé comme objectif d'avoir une capacité installée de 150 mégawatts en 2010, contre à peine 13,3 MW en 2007.

Mais, l'énergie solaire, qui arrive loin derrière d'autres sources d'énergies renouvelables, exploitées actuellement au Portugal comme l'hydraulique (4800 MW), les éoliennes (1693 MW) ou la biomasse (381 MW), n'est qu'un exemple parmi de nombreuses initiatives destinées à réduire la dépendance du pays vis-à-vis du pétrole et les émissions de gaz à effet de serre.

Le gouvernement portugais souhaite même donner l'exemple en se plaçant parmi les bons élèves de l'Union européenne. Le Portugal veut avoir en 2020, 45% de son énergie produite à partir d'énergies renouvelables, contre un objectif de 20% pour l'Union européenne. 'Nous sommes l'un des trois pays de l'Union européenne à avoir les objectifs les plus ambitieux' en matière d'énergies renouvelables, a assuré Manuel Pinho, ministre de l'Economie.

Par ailleurs, l'électricien Energias de Portugal est devenu mardi le troisième groupe mondial en matière de production d'énergies renouvelables, a indiqué le ministre portugais. EDP a annoncé avoir signé un accord pour racheter à Goldman Sachs la société de production d'énergie d'origine éolienne américaine Horizon Wind Energy LLC, dans le cadre d'une transaction qui la valorise à 2,15 milliards de dollars.

Le groupe Conergy AG triple sa capacité de stockage

Le Groupe Conergy indique dans un communiqué de presse qu'il va prochainement construire son nouveau Centre Logistique Européen à Zweibrücken (Rhénanie-Palatinat).

D’une hauteur de 12 mètres, le bâtiment sera équipé de 15 rampes de chargement avec une capacité de stockage de 25 000 m et 3000 m de bureaux. Soit le triple de sa capacité de stockage actuelle.

Cet investissement va permettre au groupe Conergy de répondre à une forte demande en termes d'approvisionnements et de Service Clients. L’ouverture du dépôt de Zweibrücken est prévue pour le troisième trimestre 2007. Une architecture et un design moderne ont été pensé pour ce nouveau fer de lance du groupe. (voir ci-dessous)

(crédit : Conergy)

Leader dans le domaine de l'énergie solaire en Europe, Conergy a réalisé un chiffre d'affaire 2006 de plus de 800 millions d'Euros.

La plus grosse fabrique de cellules solaires aux USA

Lundi, l'allemand SolarWord a annoncé dans un communiqué de presse, avoir l'intention de planifier la construction d'une usine de panneaux solaires aux Etats-Unis.

Ce projet de l'ordre de 300 millions d'euros, permettra à sa ville d'adoption d'Hillsboro dans l'Oregon de 'briller' car dès cet été, la future usine deviendra la plus importante de cet acabit jamais construite sur le territoire américain.

La capacité initiale sera de 100 mégawatts, et passera d'ici 2009 à 500 mégawatts. SolarWord bénéficiera d'une aide d'un programme américain de lutte contre le réchauffement climatique.

Rappelons que SolarWorld a racheté pour 30 millions d'euros une usine de fabrication de tranches de silicium au groupe japonais Komatsu . SolarWorld y injectera jusqu'à 300 millions d'euros jusqu'en 2009, afin de produire des tranches de silicium et des cellules solaires utilisées dans des installations électriques photovoltaïques.

La 3e génération de cellules solaires inorganiques

Des chercheurs de l'Université Friedrich-Schiller de Jena viennent d'entamer un projet de recherche visant à développer des cellules photovoltaïques de 3ème génération.

L'équipe du professeur Wolfgang Witthuhn mise sur le potentiel des cellules à couches minces, qui devraient remplacer les techniques actuelles à base de silicium.

Dans le cadre de ce projet, les physiciens de l'institut de Jena utilisent des matériaux contenant des éléments chalcogènes, comme le composé cuivre-indium-sulfure (CIS). En effet, 'physiquement, le silicium n'est pas bien adapté pour les cellules photovoltaïques', indique M. Witthuhn.

Le silicium n'est qu'un semi-conducteur à gap indirect, c'est-à-dire un matériau pour lequel l'absorption de lumière est interdite au niveau du gap (ou bande interdite) : la transition nécessite l'intervention d'un phonon, processus nettement moins rapide. La faible probabilité d'occurrence de ce processus nécessite que la lumière accomplisse un long parcours dans la maille de silicium. Dans l'état actuel des possibilités techniques, cela signifie que les couches de silicium doivent être relativement épaisses, de l'ordre de quelques micromètres.

Les experts de Jena ont donc opté pour la voie des semi-conducteurs directs, comme par exemple le CIS, dont la meilleure capacité d'absorption photonique rend possible leur utilisation sous forme de couches près de 100 fois plus fines, sans nécessairement devoir recourir à des matériaux d'une grande pureté.

Pour améliorer le rendement de ces cellules inorganiques en couches minces (d'un facteur 2 voire 3), les chercheurs souhaitent les coupler en série. De telles 'cellules tandem' existent déjà mais leur coût est rédhibitoire. M. Witthuhn souhaite rendre ces cellules de 3ème génération transparentes, ce qui permettrait d'en recouvrir des façades entières. Il admet qu' 'il ne s'agit encore que d'un rêve', mais un rêve au potentiel économique considérable.

Le projet de recherche, prévu pour 2 ans, est financé à hauteur d'un demi million d'euros par le Ministère de la recherche du Land de Thuringe. Un autre projet sur le même thème est en préparation, en collaboration avec l'université technique de Ilmenau.

Source : BE Allemagne

Flexible batteries that never need to be recharged

Mobiles phones, remote controls, and other gadgets are generally convenient--that is, until their batteries go dead. For many consumers, having to routinely recharge or replace batteries remains the weakest link in portable electronics. To solve the problem, a group of European researchers say they've found a way to combine a thin-film organic solar cell with a new type of polymer battery, giving it the capability of recharging itself when exposed to natural or indoor light.

It's not only ultraslim, but also flexible enough to integrate with a wide range of low-wattage electronic devices, including flat but bendable objects like a smart card and, potentially, mobile phones with curves. The results of the research, part of the three-year, five-country European Polymer Solar Battery project, were recently published online in the journal Solar Energy.

"It's the first time that a device combining energy creation and storage shows [such] tremendous properties," says Gilles Dennler, a coauthor of the paper and a researcher at solar startup Konarka Technologies, based in Lowell, MA. Prior to joining Konarka, Dennler was a professor at the Linz Institute for Organic Solar Cells at Johannes Kepler University, in Austria. "The potential for this type of product is large, given [that] there is a growing demand for portable self-rechargeable power supplies."

Prototypes of the solar battery weigh as little as two grams and are less than one millimeter thick. "The device is meant to ensure that the battery is always charged with optimum voltage, independently of the light intensity seen by the solar cell," according to the paper. Dennler says that a single cell delivers about 0.6 volts. By shaping a module with strips connected in series, "one can add on voltages to fit the requirements of the device."

The organic solar cell used in the prototype is the same technology being developed by Konarka. (See "Solar-Cell Rollout.") It's based on a mix of electrically conducting polymers and fullerenes. The cells can be cut or produced in special shapes and can be printed on a roll-to-roll machine at low temperature, offering the potential of low-cost, high-volume production.

To preserve the life of the cells, which are vulnerable to photodegradation after only a few hours of air exposure, the researchers encapsulated them inside a flexible gas barrier. This extended their life for about 3,000 hours. Project coordinator Denis Fichou, head of the Laboratory of Organic Nanostructures and Semiconductors, near Paris, says that the second important achievement of the European project was the incorporation into the device of an extremely thin and highly flexible lithium-polymer battery developed by German company VARTA-Microbattery, a partner in the research consortium. VARTA's batteries can be as thin as 0.1 millimeter and recharged more than 1,000 times, and they have a relatively high energy density. Already on the market, the battery is being used in Apple's new iPod nano.

Dennler says that the maturity of the battery and the imminent commercial release of Konarka-style organic solar cells mean that the kind of solar-battery device designed in the project could be available as early as next year, although achieving higher performance would be an ongoing pursuit.

The paper's coauthor Toby Meyer, cofounder of Swiss-based Solaronix, says that the prototypes worked well enough under low-light conditions, such as indoor window light, to be considered as a power source for some mobile phones. Artificial light, on the other hand, may impose limitations. "Office light is probably too weak to generate enough power for the given solar-cell surface available on the phone," he says.

Watches, toys, RFID tags, smart cards, remote controls, and a variety of sensors are among the more likely applications, although the opportunity in the area of digital cameras, PDAs, and mobile phones will likely continue to drive research. "The feasibility of a polymer solar battery has been proven," the paper concludes.

Source : Technology Review

Financement européen pour la recherche sur les piles à combustibles

L'Union européenne soutient à hauteur de 5,8 millions d'euro un consortium européen mené par le VTT (Centre de recherche technique de Finlande) qui développe des piles à combustible de type SOFC (Solid Oxide Fuel Cell).

Ces piles fonctionnent à des températures élevées (de 850°C à 1000°C), température nécessaire pour permettre à l'électrolyte composé d'oxydes de zirconium ZrO2 et d'ytterbium Y2O3 de posséder une conductivité protonique suffisante. De gros efforts de recherche sont menés sur ces piles où les pertes d'énergie seraient de l'ordre de 40%. La chaleur utile pourrait être récupérée à un niveau de température suffisant pour envisager des utilisations industrielles intéressantes.

Le projet, qui a débuté le 1er janvier 2007, aura une durée de trois ans et disposera d'un budget total de 11 millions d'euros.

Le consortium comprend neuf collaborateurs en provenance de différents pays européens: Wärtsilä, Rolls-Royce Fuel Cell Systems, Topsoe Fuel Cell A/S (CH), Forschungszentrum Jülich (DE), Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo 'G.B. Bonino' - Università di Genova (IT) , BOSAL RESEARCH nv, et Verteco Oy and Inmatec Technologies GmbH.

2007 : une année géothermique pour l'Allemagne

Matthias Michael, directeur de l'entreprise allemande Green Energy spécialisée en géothermie, pense que 2007 est l'année décisive pour la géothermie en Allemagne.

Dans les prochains mois, Green Energy devrait construire sa première centrale géothermique près de Karlsruhe, suivie rapidement d'une dizaine d'autres en Allemagne. Si l'exploitation de la géothermie est jusqu'alors essentiellement destinée au chauffage domestique, Green Energy a pour objectif explicite de produire de l'électricité. Dès fin 2008, la centrale devrait alimenter le réseau électrique avec une puissance de 8MW, et ce 8 000 heures par an.

Contrairement à la production d'énergie éolienne ou solaire qui dépend des conditions météorologiques, 'la géothermie est une source d'énergie alternative qui se prête bien à la fourniture d'électricité de base et qui pourrait même remplacer des centrales à charbon', note M. Michael.

Plusieurs gros projets similaires sont menés actuellement en Allemagne. A Unterhaching près de Munich, une des premières grosses centrales géothermiques, qui a nécessité un forage de 3000m de profondeur et dont la mise en service est prévue pour 2007, devrait couvrir les besoins thermiques et électriques de respectivement 4000 et 2000 foyers. Cette prestation nécessite un débit d'extraction de 150 litres d'eau par seconde et une température constante en surface de 122 degrés. Toutefois, rares sont les régions allemandes où l'on peut trouver, comme sur le futur site de Green Energy, les conditions géologiques favorables à une telle exploitation de la géothermie.

Selon M. Michael, si le prix de l'électricité continue à augmenter, la géothermie pourrait dans quelques années déjà se passer des subventions dont bénéficie actuellement le secteur. Ces subventions s'élèvent aujourd'hui à 15 centimes d'euros pour les 5 premiers MW que l'exploitant raccorde au réseau et ceci pendant 20 ans.

Georgia Tech Institute develops solar cells that work all day

Solar cells generally crank out the most power at noon, when the sun is at its highest point and can strike the cell at a 90-degree angle. Before and after noon, efficiencies drop off. But researchers Georgia Tech Research Institute have come up with a prototype that does the opposite. Their solar cell, whose surface consists of hundreds of thousands of 100-micrometer-high towers, catches light at many angles and actually works best in the morning and afternoon.

"It may be intuitive: when the light goes straight down, the only interaction is with the tops of towers and the 'streets' below," says Jud Ready, senior research engineer at the institute's Electro-Optical Systems Laboratory. "But at an angle, the light has an opportunity to reflect off the sides of the towers." When the sun is at a 90-degree angle, the prototype delivers only 3.5 percent efficiency. But it delivers better efficiencies at many other angles and is actually at its peak efficiency--7 percent--when light comes in at a 45-degree angle. That means the device operates at relatively high efficiencies during much of the day and has two efficiency peaks: one before noon, and one after noon.

While those efficiencies are too low for commercialization, Ready is working on optimizing the size and spacing of his towers as well as their chemical composition. As a first application, his sights are set on powering spacecraft and satellites, which could benefit from solar cells that don't require a mechanical means of moving the orientation of the cell to keep it facing the sun. "Anytime you have anything mechanical, it breaks," says Ready. "In space, that is fabulously difficult to try and repair."

Construction of the towers begins with a foundation of silicon wafers coated with a patterned layer of iron. The iron-coated areas become a seedbed for carbon nanotubes, which are grown using standard chemical vapor deposition; the carbon--separated from hydrocarbon gases in a furnace--assembles into nanotubes on the iron areas. The finished towers, each made of arrays of nanotubes, are 100 micrometers tall, 40 micrometers wide, and 10 micrometers apart.

Once the carbon-nanotube towers are complete, they are coated with cadmium-telluride and cadmium-sulfide semiconductors, which do the work of electron generation. Finally, a thin coating of indium tin oxide is deposited to serve as an electrode. In the finished cells, as with some other nanosolar approaches, the nanotubes serve both as a scaffold for the photovoltaic material and also as a conductor to help move electrons to the electrodes. (See "Cheap Nano Solar Cells.") In Ready's technology, each square centimeter of the finished solar cell contains 40,000 towers, and each tower consists of millions of vertically aligned carbon nanotubes.

Ready says that over the next two years, he will scale up the prototypes and test them to ensure that they can survive a rocket launch and the harsh environment of space. He is also trying to make the technology work with semiconductors other than cadmium telluride, which is considered too toxic for widespread commercial use. If all goes well, some version of the technology could be commercialized in five to ten years, Ready says.

Réalisation des objectifs climatiques allemands sans recours au nucléaire

Le développement des énergies renouvelables se révèle plus rapide que prévu en Allemagne. Une croissance de 13% a été enregistrée en 2006. Leur part dans la production d'électricité nationale s'élève en 2006 à 11,8%. Autrement dit, le pays atteindra probablement au cours de l'année l'objectif de 12,5% qu'il s'était fixé pour 2010. "Non seulement nous soutenons l'ambition européenne qui vise à porter la part des énergies renouvelables à 20% de la consommation d'énergie primaire, mais nous sommes en mesure d'y apporter une réelle contribution", a déclaré le ministre fédéral de l'environnement Sigmar Gabriel le 27 Février 2007 à l'occasion de la divulgation des derniers résultats du secteur. Dans son discours, il a également présenté une étude pilote réalisée par l'agence spatiale allemande (DLR) et prévoyant le développement des énergies renouvelables en Allemagne pour les cinquante ans à venir. Selon cette étude, leur part dans la consommation d'énergie primaire pourrait grimper à 16% d'ici 2016 pour atteindre 50% en 2050 (satisfaisant ainsi 77% de la consommation électrique). Le scénario envisagé prévoit, grâce à une amélioration parallèle de l'efficacité énergétique, une réduction de 80% des émissions de CO2 d'ici 2050 par rapport aux niveaux de 1990. Cette étude confirme selon M. Gabriel "qu'une modernisation du système d'approvisionnement en énergie doit permettre la réalisation d'une politique de lutte contre le changement climatique sans qu'aucun recours à l'énergie nucléaire ne soit nécessaire".

Les données statistiques les plus récentes ainsi que l'étude mentionnée sont disponibles en ligne aux adresses électroniques suivantes : http://www.bmu.de et http://www.erneuerbare-energien.de

Une nouvelle initiative de micro-cogénération à Berlin

GASAG, le leader du chauffage à Berlin, vient de lancer une initiative de micro-cogénération dans le secteur du bâtiment. Dans une première phase de test, 20 systèmes de micro-cogénération (production simultanée de chaleur et d'électricité) seront installés.

Ces installations, fabriquées par l'entreprise WhisperGen, ont un excellent rendement dépassant les 92% car la chaleur dissipée est réutilisée pour faire fonctionner un générateur électrique. Jusqu'à 40% de la consommation électrique de l'habitat peut être ainsi couverte par l'installation de cogénération, ce qui permet d'éviter l'émission de 1 tonne de CO2 chaque année, par rapport à une chaudière moderne. L'installation, de la taille d'une machine à laver, atteint une puissance électrique de 1000 W et une puissance thermique de 7,5-12 kW.

La production en série des installations débutera en 2008. Cette initiative est soutenue par le sénat de Berlin.

Source : BE Allemagne