Le Starship de SpaceX pourrait aider cette start-up à diffuser de l’énergie propre depuis l’espace. Voici comment (vidéo)
LONDRES — Le Starship de SpaceX va changer la donne pour la production d’énergie solaire dans l’espace et rendra les centrales électriques en orbite non seulement abordables, mais aussi moins chères que de nombreuses autres méthodes de production d’électricité sur Terre, selon la start-up Virtus Solis, basée au Michigan.
Virtus Solis, fondée par John Bucknell, ancien ingénieur des fusées de SpaceX, a présenté son concept de faisceau d’énergie solaire lors de la Conférence internationale sur l’énergie spatiale qui s’est tenue à Londres le mercredi 17 avril.
« Pour que l’énergie solaire spatiale fonctionne, vous devez disposer d’un lancement lourd, d’un transfert d’énergie sans fil et d’un minimum d’aspects économiques », a déclaré Bucknell lors de la conférence. « Une fois que vous disposez d’un accès à l’espace à faible coût, c’est un miracle de moins à résoudre. »
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Le coût du lancement de satellites dans l’espace a chuté ces dernières années grâce à l’avènement des fusées réutilisables lancées par SpaceX. La société facture actuellement moins de 3 000 dollars par kilogramme de charge utile, mais c’est encore trop pour la production d’énergie solaire spatiale, qui nécessitera d’énormes réseaux en orbite plus grands que le plus grand objet actuellement en orbite au monde, la Station spatiale internationale.
SpaceX promet qu’une fois que Starship sera pleinement opérationnel, cela coûtera aussi peu que 10 $ par kilogramme pour projeter des satellites dans l’espace. Bien que cette estimation soit peut-être un peu trop optimiste, Bucknell affirme qu’une fois que le coût du lancement en orbite terrestre basse tombera en dessous de 200 dollars par kilogramme, l’énergie solaire spatiale deviendra moins chère que les centrales nucléaires terrestres ou les centrales électriques au gaz et au charbon. .
« Une fois que Starship sera entièrement réutilisable, cela réduira les coûts », a déclaré Bucknell. « SpaceX a récemment fait voler un booster Falcon 9 pour la 20ème fois et ils sont en train de recertifier pour 40 lancements. Il est concevable que Starship puisse effectuer des centaines de lancements. Mais nous basons nos hypothèses sur une utilisation 15 fois. »
Actuellement, les panneaux photovoltaïques terrestres constituent la source d’électricité la moins chère, avec moins de 30 dollars le mégawattheure. Mais le soleil ne brille pas la nuit et les experts en énergie ont du mal à compenser cette baisse quotidienne avec d’autres sources renouvelables. Jusqu’à présent, les centrales nucléaires, au gaz et au charbon doivent rester en veille pour répondre à la demande la nuit tombée ou par mauvais temps. Mais le gaz et le charbon doivent être progressivement éliminés pour que le monde puisse atteindre ses objectifs de réduction des émissions.
Et l’énergie nucléaire, a déclaré Bucknell, est beaucoup plus chère. « Le coût de l’énergie nucléaire se situe entre 150 et 200 dollars par mégawattheure », a déclaré Bucknell. « Nous pensons que notre système pourrait descendre à environ 30 dollars par mégawattheure une fois à grande échelle. »
Virtus Solis souhaite construire des panneaux photovoltaïques géants mesurant jusqu’à 1 kilomètre de diamètre qui seraient assemblés en orbite par des robots à partir de modules de 5,3 pieds (1,6 mètres) de large. Des centaines de ces modules seraient livrés par un seul vaisseau spatial sur l’orbite de Molniya, une orbite hautement elliptique dont le point le plus proche est à environ 500 miles (800 km) au-dessus de la Terre et le plus éloigné à 22 000 miles (35 000 km).
Un satellite sur cette orbite met 12 heures pour faire un tour de la planète, mais la nature de cette orbite est telle que le vaisseau spatial reste plus de 11 heures dans la région la plus éloignée d’où il peut voir près d’un hémisphère entier.
Une constellation de deux ou plusieurs de ces réseaux fournirait donc une « puissance de base » constante à une région, a déclaré Bucknell. Un système de 16 réseaux couvrirait le monde entier, transmettant de l’énergie sous forme de micro-ondes à des antennes de réception géantes au sol.
Bucknell a déclaré que la société travaillait actuellement à améliorer l’efficacité de la transmission d’énergie sans fil, ce qui est un autre pierre d’achoppement majeure pour l’énergie solaire spatiale. Les systèmes actuels ont un rendement d’environ 5 pour cent, mais pour une utilisation pratique, un rendement d’environ 20 pour cent sera nécessaire.
En février, Virtus Solis a annoncé son intention de lancer un satellite de démonstration à faisceaux de puissance en 2027 qui testerait l’assemblage de panneaux solaires dans l’espace et transmettrait plus d’un kilowatt d’énergie à la Terre, selon Actualités spatiales. L’entreprise espère construire une installation solaire commerciale de classe mégawatt d’ici 2030.