Les flancs de montagne pourraient permettre de produire de l'électricité d'origine renouvelable

Une équipe d'ingénieurs français a mis au point une nouvelle méthode de production d'électricité renouvelable basée sur le principe de la tour solaire mais plus efficace et moins coûteux grâce à l'utilisation des flancs de montagne.
 

Projet de tour solaire australienne

Une tour solaire est une centrale à énergie renouvelable, construite de manière à canaliser l'air chauffé par le soleil afin d'actionner des turbines pour produire de l'électricité. Inventée par un ingénieur allemand, la tour solaire se compose d'une serre géante avec au centre une cheminée. L'air chauffé par le soleil dans la serre se déplace vers la cheminée par convection et actionne des turbines situées à l'embouchure de la cheminée. Au contraire des autres techniques utilisant l'énergie solaire, la centrale solaire produit de l'électricité de jour comme de nuit. C'est le sol qui, en restituant la chaleur emmagasinée la journée, entretient le flux d'air la nuit. Ce principe relativement simple a été testé à grande échelle pour la première fois dans les années 1980 en Espagne à Manzanares. La cheminée mesurait 194 mètres pour une puissance de 50 kW. L'installation a fonctionné de 1981 à 1989. Elle fut arrêtée en raison d'un coût du kWh cinq fois plus élevé qu'une centrale thermique classique.

Mais la tour solaire n'est pas pour autant tombée aux oubliettes. Un projet est en cours en Australie pour construire une tour solaire de 200 MW. Pour cela la cheminée devrait mesurer 990m de hauteur et 70m de diamètre. Sachant que l'air chaud se dirige toujours vers le haut et que la température dans l'atmosphère chute en moyenne de 1 degré tous les 100 m d'altitude, un courant d'air de 35 à 50 km/h soufflera en permanence dans le tube en béton. Ce vent artificiel fera tourner trente-deux turbines qui seront construites à la base de la cheminée. Prévue pour 2010, l'installation coûtera 400 millions d'euros et fournira un kWh un tiers moins cher que ceux fournis par les panneaux solaires, mais encore cinq fois plus cher que l'électricité au charbon qui représente 95% de la production en Australie.
Un autre projet a été annoncé en avril dernier dans la région de Fuente el Fresno en Espagne. Une serre en verre d'une superficie de 350 hectares alimentera une tour solaire de 750 mètres, la plus haute de ce genre en Europe. Selon les estimations, la puissance générée par cette installation atteindra 40 MW et couvrira la demande en électricité de 120.000 personnes. Elle fournira l'équivalent en énergie de 140.000 barils de pétrole et évitera l'émission dans l'atmosphère de 78.000 tonnes de CO2. Des systèmes de télécommunication et de surveillance contre les incendies seront montés au sommet de la tour. Un mirador et un accès au public sont également prévus et convertiront cet édifice en un lieu touristique. Le budget initial de ce projet s'élève à 240 millions d'euros. La construction de la tour débutera en 2007 et durera trois ans.

Pour devenir intéressantes par rapport aux énergies fossiles ou fissibles, les tours solaires doivent gagner en puissance. Cependant cette puissance est proportionnelle à la hauteur de la cheminée, paramètre limité sur le plan de la construction et des coûts. C'est pourquoi une équipe d'ingénieur français du groupe d'ingénierie OTH propose d'utiliser les flancs de montagne pour construire des cheminées de plusieurs kilomètres de hauteur dans le cadre d'un projet nommé Elioth. Elles ne seront pas verticales mais épouseront le relief. Dénommées « Montagnes solaires », ces installations pourraient alors atteindre une puissance de 500 MW soit la puissance d'une petite centrale nucléaire sans les risques et la pollution qui vont avec.
Ce procédé constructif innovant et plus efficace permet par conséquent de réduire drastiquement les coûts d'investissement de ce type de production énergétique. En effet, pour les installations de grande puissance, le coût de construction pourrait être de l'ordre de 1€ pour 1 Watt alors qu'il est supérieur à 7€ pour le photovoltaïque et de près de 2-3€ pour une centrale nucléaire sans compter les coûts du démantèlement ou de traitement de déchets qui en résultent.

Outre une puissance élevée et un coût réduit, le projet Elioth a été conçu de manière à limiter les impacts environnementaux dans le temps et est réversible. En effet, selon l'équipe d'ingénieur le principe constructif choisi autorise une mise en œuvre ultra-rapide et environnementalement indolore. De plus, le jour où l'humanité disposera d'une source d'énergie efficace et propre, les montagnes solaires seront démontées très facilement, ne généreront pas de cicatrices sur le paysage et se recycleront très facilement.
Du côté de la serre, les mêmes efforts ont été déployés pour limiter les impacts : la structure complètement démontable sera constituée d'une membrane transparente et légère disposée sur des piliers gonflables et sera maintenue par des ballons remplis d'eau de pluie. Le projet prévoit également d'installer des cultures maraîchères sous la serre pour valoriser le territoire.

Reste désormais à passer au concret. Le projet a fait l'objet d'une demande de brevet international et ces concepteurs sont dans une phase de recherche très active de partenaires. Ils ont déjà reçu le soutien de l'Oseo-Anvar mais ils recherchent des collectivités susceptibles d'être intéressées par la construction d'une centrale pilote. Certains sites potentiels ont déjà été identifiés à l'étranger dans l'Atlas marocain, la Sierra Nevada andalouse, la Cordillère des Andes mais aussi en France, dans les Alpes-Maritimes, le Massif Central, les Pyrénées-Orientales ou encore sur l'île de la Réunion.

F.LABY