Alimenter le monde depuis l’espace

La demande d’énergie n’a jamais été aussi grande. Les sources d’énergie traditionnelles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, ne peuvent pas suivre – et ne sont pas non plus respectueuses de l’environnement. Nous avons besoin de nouvelles options plus durables pour produire de l’électricité.

La solution réside peut-être dans une innovation surprenante : les systèmes d’énergie solaire spatiaux.

L’énergie solaire est propre, inépuisable et facilement disponible, et ses applications pratiques deviennent de plus en plus convaincantes. Il s’agit d’une source d’énergie non polluante qui sert à réduire notre dépendance collective à l’électricité, au pétrole et aux combustibles fossiles.

Les systèmes d’énergie solaire spatiale exploitent des orbites de satellites à 36 000 km au-dessus du sol. Ils récoltent l’énergie du soleil, convertissant efficacement la lumière du soleil en lasers ou en micro-ondes. Les satellites transmettent ensuite sans fil des faisceaux au sol sans être affectés par les fluctuations atmosphériques et convertissent efficacement les rayons de haute intensité en énergie électrique.

C’est particulièrement efficace car un satellite en orbite géostationnaire peut recevoir de l’énergie du soleil presque 24 heures sur 24, 365 jours par an, recevant environ dix fois plus d’énergie par unité de surface qu’au sol.

Et la technologie solaire spatiale a des utilisations au-delà de la transmission d’énergie. Il peut être utilisé comme système de distribution d’énergie pour les appareils mobiles tels que les drones et les automobiles, et comme système de distribution d’énergie utilisant des micro-réseaux et l’alimentation électrique des îles éloignées et des centres d’évacuation en cas de catastrophe.

Surmonter les défis de la transmission d’énergie sans fil depuis l’espace

NTT mène des recherches et du développement sur de nouvelles façons d’exploiter la transmission d’énergie sans fil depuis l’espace. Étant donné que la longueur d’onde des lasers est environ trois à quatre ordres de grandeur plus courte que celle des micro-ondes, la société étudie comment utiliser les lasers pour transmettre efficacement sur de longues distances sans être affectée par la diffraction.

Tirer parti de son émergence tousGrâce aux technologies de réseau photonique (APN) et de conversion photoélectrique, NTT est sur le point de parvenir dans un avenir très proche à une transmission d’énergie sans fil à ultra-longue distance à haut rendement.

Trois technologies principales qui génèrent de l’énergie solaire spatiale

L’énergie solaire spatiale est générée à l’aide de trois types de technologies :

1. Convertir efficacement la lumière du soleil en laser sur un satellite en orbite géostationnaire. NTT mène des recherches sur un système qui exécute une oscillation laser de manière très efficace en irradiant directement un cristal spécial avec la lumière du soleil pour exciter un laser – contrairement à la méthode conventionnelle d’oscillation laser utilisant l’énergie générée par des cellules solaires.
2. Propager un faisceau laser avec précision vers une cible au sol. Bien qu’un laser puisse être transmis plus facilement sur une longue distance qu’un micro-onde, les effets de diffraction sont inévitables dans la propagation jusqu’à 36 000 km. Les effets de la turbulence atmosphérique doivent également être supprimés. C’est pourquoi NTT mène des recherches sur des systèmes optiques à grande profondeur focale pour éviter la diffraction et éliminer les fluctuations de la lumière se propageant dans l’atmosphère. De plus, la précision du contrôle de direction est nécessaire pour émettre un faisceau laser depuis un satellite en orbite géostationnaire.
3. Conversion des lasers en énergie avec un haut rendement. La lumière laser est une longueur d’onde unique, contrairement à la lumière du soleil qui a une lumière composée de différentes longueurs d’onde mixtes. NTT étudie donc des cellules solaires présentant un rendement de conversion élevé à des longueurs d’onde spécifiques. Lorsqu’un laser est converti en énergie électrique à l’aide d’une cellule solaire, environ la moitié de l’énergie est transformée en chaleur ; NTT étudie des méthodes de stockage d’énergie sous différentes formes, comme l’hydrogène et l’ammoniac, en utilisant des réactions thermochimiques au lieu de convertir directement les lasers en électricité.

Innover pour un avenir durable

NTT innove pour l’avenir en recherchant des technologies telles que l’énergie solaire spatiale qui permettront une énergie intelligente et durable – et amélioreront le bien-être des personnes et de la planète.

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