Une équipe de scientifiques de l’Université de Californie a utilisé des cellules solaires translucides pour diviser le spectre lumineux du soleil dans le cadre d’un projet de recherche dans le domaine de l’agrivoltaïque — le processus de culture sous des panneaux solaires. Un concept qui a non seulement permis de produire de l’électricité avec un rendement plus élevé, mais aussi d’améliorer la récolte.
Selon les prévisions de l’ONU, l’humanité aura besoin d’environ 60 % de ressources agricoles en plus d’ici à 2050. La production d’électricité devra, elle aussi, augmenter d’au moins 50 % durant la même période, sous peine de faire face à une crise énergétique majeure. Conscients de l’importance de ces enjeux, des chercheurs de l’Université de Californie, aux États-Unis, ont expérimenté un nouveau procédé qui permet d’atteindre simultanément cet objectif, tout en produisant plus d’énergie solaire.
Séparer la lumière bleue et la lumière rouge
Pour détailler leur recherche, Majdi Abou Najm et Matteo Camporese ont publié une étude dans la revue Earth’s Future de l’American Geophysical Union. Ils affirment avoir inventé une technique rendant l’agrivoltaïque plus efficace. Selon leurs explications, les longueurs d’onde rouges de la lumière du soleil sont plus favorables à l’agriculture, alors que la lumière bleue est utile pour la production d’énergie. Par conséquent, les panneaux photovoltaïques qui bloquent le spectre bleu pourraient aider les agriculteurs à améliorer leur récolte tout en jouissant d’une meilleure autonomie énergétique.
Moins de fruits pourris
Pour démontrer l’efficacité de leur concept, le duo a cultivé des tomates sous une couverture de panneaux solaires translucides. Une autre parcelle de terrain non recouverte servait de témoin. Bien que la parcelle couverte ait produit environ un tiers de tomates en moins que celle non couverte, l’équipe explique avoir obtenu un résultat satisfaisant. En effet, la parcelle laissée à ciel ouvert avait produit deux fois plus de tomates pourries. Pour expliquer cela, les chercheurs avancent une réduction du stress thermique subi par les plantes. Trop de chaleur nuit effectivement à la croissance de ces dernières. L’ombre créée par les panneaux photovoltaïques a donc préservé les tomates d’une telle contrainte.
Des panneaux solaires plus efficaces
Comme indiqué plus haut, les chercheurs ont recouru à des panneaux solaires transparents. Ils insistent d’ailleurs sur le fait que l’approche ne fonctionnera pas si l’on utilise des panneaux classiques. En réalité, il est nécessaire que la couverture photovoltaïque capte la lumière bleue pour laisser la lumière rouge passer. En expliquant cela, le professeur agrégé Majdi Abou Najm a déclaré que les panneaux solaires translucides sont plus efficaces que les modèles conventionnels dans la mesure où ils absorbent la lumière du soleil de façon indirecte.