André Broessel : «Je voulais optimiser la captation de la lumière»

(Article paru dans la lettre de l’écolonomie http://www.pocheco.com/je-ne-suis-rien-mais-avec-ce-rien-je-bousculerai-le-monde-entier)

André Broessel, architecte natif allemand, vit à Barcelone. Il vient d’inventer Rawlemon, des sphères solaires capables de générer de l’énergie. Depuis son atelier du quartier populaire de Poble sec, il a repris le concept de l’effet loupe et a pour but de produire une énergie propre avec une faible empreinte carbone. Interview.

La sphère solaire sur un toit de Barcelone

La lettre de l’écolonomie : Comment vous est venue l’idée de Rawlemon et en quoi consiste-t-elle ?

André Broessel : Il y a trois ans, c’est en observant par hasard les billes de ma fille  que j’ai eu l’idée d’utiliser, des sphères transparentes pour produire de l’énergie d’où notre slogan « The future is not green, it’s transparent ! » (Le futur n’est pas vert, il est transparent). Pour un physicien, la sphère est un peu un taboue car il s’agit de la géométrie la plus parfaite. Etonnamment, elle a été un peu oubliée. En ce qui me concerne, je voulais reproduire le fameux effet loupe, c’est à dire faire converger en un point focal les rayons du soleil et créer une concentration de ces rayons lumineux sur une cellule photovoltaïque. Je me suis dit que ce procédé ne pouvait qu’optimiser la captation de l’énergie solaire et pourquoi pas transformer une énergie diluée (même de faible intensité par temps nuageux ou la lumière de la lune) en énergie concentrée. En passant de la géométrie plane d’un panneau photovoltaïque à une géométrie en trois dimensions de la sphère, ce procédé pourrait en effet étendre la  production d’énergie solaire à l’ensemble de la planète, avec différents usages. Il existe ainsi la possibilité d’installer des petites sphères de 5 centimètres les unes à côté des autres, (à l’image d’un jeu de boules) sur les façades des immeubles. Ce procédé permet de rendre un édifice autosuffisant en énergie tout en laissant passer la lumière. Une sphère allant d’1m à 1m80 de diamètre peut également être installée sur le toit des immeubles. D’ailleurs, plus la sphère est grosse plus elle produit de l’énergie : une sphère de 1m80 peut ainsi recharger une voiture électrique. Mais il existe aussi le chargeur individuel de portable ou de tablettes avec une sphère de 10 et 20cm de diamètre.

André Broessel

Avec Rawlemon, vous avez donc la possibilité de capter la lumière diffuse tout au long de la journée. Concrètement, comment ça marche ?

Les sphères transparentes collectent les rayons lumineux qui convergent sur un collecteur. Ce dernier capte l’énergie en permanence grâce à un système appelé « dual axis tracking system ». En effet, ce collecteur est positionné sur un bras métallique incurvé, fixé sur les deux pôles de la sphère. Pour suivre le mouvement du soleil, le collecteur se déplace verticalement le long de cet arc. Lui-même exerce un mouvement horizontal circulaire autour de la sphère pour suivre la course du soleil. Les cellules photovoltaïques et de mini-générateurs de chaleur convertissent ensuite l’énergie en électricité et en énergie thermique. La concentration de la lumière sur ce principe fonctionne si bien que les sphères Rawlemon opèrent non seulement au  soleil, mais même lorsque le ciel est couvert, ou pendant la nuit : elles recueillent cette lumière et peuvent la transformer en énergie.

Votre invention s’avèrerait donc bien plus efficace qu’un simple panneau solaire. Pouvez-vous nous expliquer plus précisément pourquoi et sur quelles études et données chiffrées vous-êtes vous basés ?

En effet, la production de l’énergie s’effectue à travers cette cellule photovoltaïque dont le rendement est exponentiel, il pourrait aller jusqu’à 100 fois par rapport à un panneau photovoltaïque de la même taille.

L’explication est en réalité simple : un panneau solaire conventionnel ne capte les meilleurs rayons du soleil que 15 minutes par jour car il est fixe ! Or, la sphère est une surface parfaite puisqu’elle est traversée par les rayons de lumière quelque soit le moment de la journée à l’image d’un œil ou du globe terrestre. C’est ainsi que le dual axis tracking system capte l’énergie en permanence, même la lumière de la lune. Sur un toit d’immeuble ou sur une façade en position verticale, le système a donc un bien meilleur rendement qu’un système photovoltaïque traditionnel.  En ce qui concerne les études prouvant l’efficacité du produit, nous avons déposé le brevet et fait expertiser la technologie Rawlemon en Allemagne au ZSW, « Zentrum für solar energie und wasserstoff Baden-Württemberg » (Centre pour l’énergie solaire et l’hydrogène, Baden-Württemberg). Il s’agit d’un test qui fonctionne avec un jet de lumière de 1000 watts perpendiculaire à un panneau photovoltaïque. De cette lumière projetée, 150 watts ressortent. Avec le système Rawlemon, la cellule photovoltaïque ne mesure que 5mm sur 5mm, et la sphère, 5 cm de diamètre. Et pourtant, il ressort également 150 watts par mètre carré : mais notez bien qu’il s’agit d’un système miniaturisé ! Sur la même surface de panneau photovoltaïque, proportionnellement beaucoup plus d’électricité peut donc être produite, et ce, tout au long de la journée. Ainsi pour résumer, à titre d’exemple : 1m2 de panneau photovoltaïque traditionnel produit 150 watts au meilleur de son rendement, soit la consommation de 5 ampoules de basse consommation. 1m2 de superficie de cellules photovoltaïques de la technologie Rawlemon, produirait  l’énergie équivalente à 500 ampoules basse consommation.

Cela remettrait alors en question le marché du photovoltaïque au niveau mondial ?

En effet, car cette invention permet d’étendre la production d’énergie solaire à tout l’hémisphère nord. Jusqu’alors, le photovoltaïque constituait l’apanage des pays ensoleillés. On ne le dit pas assez mais un panneau photovoltaïque de bonne qualité a en réalité un rendement très faible. Dans le meilleur moment de la journée, son rendement n’est que de 20% pendant environ 15 minutes. Quant à ces 20%, ils peuvent même diminuer si la position du panneau n’est pas optimum (l’angle par exemple).  De plus, un panneau photovoltaïque est opaque, il ne laisse pas passer la lumière, tandis que les sphères transparentes peuvent même aller jusqu’à remplacer des surfaces vitrées et donc produire de l’énergie sur des façades entières d’immeubles.

La grande nouveauté repose aussi sur le fait de pouvoir capter l’énergie solaire même par temps nuageux. La lumière ambiante d’une journée ensoleillée correspond à 1000 watts ; celle d’une journée nuageuse, entre 100 et 300 watts. Or, pour qu’un panneau photovoltaïque commence à produire efficacement de l’énergie, il faut au moins 400 watts de lumière ambiante. La sphère, quant à elle, concentre la lumière et commence à produire de l’énergie à partir de 100 watts. Enfin, la cellule photovoltaïque utilisée par  Rawlemon est plus performante parce qu’elle est constituée en réalité d’un mille feuilles de mini-plaques photovoltaïques de quelques microns d’épaisseurs, on les appelle les « multi junctions cells ». Imaginez alors combien mon invention peut s’avérer révolutionnaire en termes d’autonomie énergétique et d’empowerment citoyen… Notre idée majeure est de rendre accessible au plus grand nombre notre technologie et ainsi contribuer à faire changer les mentalités sur les problèmes de production et gestion de l’énergie.

 

Propos recueillis par Valérie Zoydo

 

 

 

 

 

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