La prochaine génération de capteurs d'énergie solaire pourrait être des roches
La prochaine génération de technologies énergétiques durables pourrait être construite à partir de matériaux de faible technicité : des pierres et le soleil. Grâce à une nouvelle approche connue sous le nom d'énergie solaire concentrée, la chaleur du soleil est stockée puis utilisée pour sécher des aliments ou créer de l'électricité. Une équipe dont les travaux sont publiés dans ACS Omega a découvert que certains échantillons de stéatite et de granit de Tanzanie conviennent parfaitement au stockage de la chaleur solaire, car ils présentent une densité énergétique élevée et une grande stabilité, même à des températures élevées.
L'énergie est souvent stockée dans de grandes batteries lorsque l'on n'en a pas besoin, mais celles-ci peuvent être coûteuses et leur fabrication nécessite beaucoup de ressources. Le stockage de l'énergie thermique (TES) est une alternative de moindre technicité : il recueille l'énergie sous forme de chaleur dans un liquide ou un solide, tel que l'eau, le pétrole ou la roche. Lorsqu'elle est libérée, la chaleur peut alimenter un générateur pour produire de l'électricité. Les roches telles que le granit et la stéatite sont spécifiquement formées sous l'effet d'une chaleur élevée et sont présentes dans le monde entier, ce qui pourrait en faire des matériaux favorables au stockage de l'énergie thermique. Toutefois, leurs propriétés peuvent varier considérablement en fonction de l'endroit du monde où elles ont été formées, ce qui peut rendre certains échantillons meilleurs que d'autres. En Tanzanie, les ceintures géologiques du Craton et d'Usagaran se rencontrent et contiennent toutes deux du granit et de la stéatite. Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande et Thomas Kivevele, de la Nelson Mandela African Institution of Science and Technology et de l'Ardhi University, ont donc voulu étudier les propriétés de la stéatite et du granite que l'on trouve dans chacune de ces ceintures.
L'équipe a prélevé plusieurs échantillons de roches dans les ceintures et les a analysés. Les échantillons de granit contenaient une grande quantité d'oxydes de silicium, ce qui leur conférait une plus grande résistance. Cependant, le granite du Craton contient d'autres composés, dont la muscovite, qui sont sensibles à la déshydratation et pourraient rendre la roche instable à des températures élevées. La magnésite présente dans la stéatite lui confère une densité et une capacité thermique élevées. Lorsqu'ils ont été chauffés à des températures supérieures à 1800 degrés Fahrenheit, les deux échantillons de stéatite et le granite d'Usagaran ne présentaient pas de fissures visibles, mais le granite du Craton s'est désagrégé. En outre, la stéatite était plus susceptible de libérer la chaleur qu'elle avait emmagasinée que le granite. Dans l'ensemble, c'est la stéatite du Craton qui présentait les meilleures performances en tant que TES, capable d'absorber, de stocker et de transmettre efficacement la chaleur tout en conservant une bonne stabilité chimique et une bonne résistance mécanique. Toutefois, les autres roches pourraient être mieux adaptées à une application TES à faible énergie, telle qu'un séchoir solaire. Selon les chercheurs, bien que d'autres expériences soient nécessaires, ces échantillons sont prometteurs en tant que matériau de stockage d'énergie durable.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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