Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

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Des entreprises viennent d'être sélectionnées par le gouvernement japonais pour concevoir une station en orbite géostationnaire recueillant l'énergie du Soleil et l'expédiant vers la Terre sous forme d'un faisceau de micro-ondes.<br />
La station solaire spatiale, un concept ancien mais toujours resté dans le domaine de la science-fiction, deviendra-t-il un jour une réalité&nbsp;? Le gouvernement japonais semble y croire sérieusement puisqu'un appel d'offres a été lancé cet été pour en réaliser un...

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[invite765732342432]

Bonjour,
juste une petite question: vous dites "La quantité moyenne d'énergie solaire récupérable y est donc environ huit fois supérieure à celle disponible au sol."
Mais à combien peut-on estimer le rendement de la transmission (et conversion) de l'énergie de la centrale au récepteur terrestre ?

Merci pour les précisions !

[goel22]

Bonjour,
On en avait déja parlé là:
http://forums.futura-sciences.com/te...e-lespace.html
Rien de nouveau.

[invite765732342432]

Rien de nouveau.

Si. Le traitement plus complet que les quelques lignes de l'article du Monde.

[A voir en vidéo sur Futura]

[JPL]

J'imagine un avion qui s'égarerait sur le trajet du faisceau de puissance micro-onde

[hellsing]

Moi ce qui m'interroge c'est le rendement total de la chaine : cellules solaire =>convertisseur vers un générateur de micro ondes on va dire => transfert à travers l'atmosphère=> capteurs au sol.

[LicenceXP]

Voilà encore un investissement très intéressant du Japon. Combien ça va coûter au juste ce truc ? J'ai pas besoin d'être un expert pour sentir que l'énergie que cette future station va produire pourrait être produite pour bien moins cher par des éoliennes plantées dans les eaux japonaises.

Ca coûte moins cher d'expédier des tonnes de matériaux dans l'espace et de les y assembler que de monter un champ éolien en mer !? C'est juste gaspiller nos ressources à un moment où on devrait justement s'abstenir de ce genre d'extravagances.

[tguez]

LicenceXP : On n'en sait rien, il faut des recherches pour savoir ce qui coûte réellement "moins cher".
Personnellement, moi aussi je serai plutôt pour des installations au sol, non dépendantes de l'espace. Mais ce sentiment n'est pas basé sur des critères rationnellement chiffrés ; de plus le cas des japonais est particulier : ils ont peu de place libre pour des centrales solaires, ils ont des tornades, des tremblements de terre et même un risque de tsunami.

Le sentiment des gens face aux premiers chemin de fer et aux locomotives à vapeur était aussi très négatif et inquiet...

On ne peut pas savoir sans étudier de près les chiffres que la recherche doit déterminer. S'il y a une grande rentabilité possible, alors le prix du kilo en orbite baissera par l'ampleur du projet. Mais les cellules solaires baisseront aussi pour une installation de grande ampleur sur Terre.

Peut-être aussi un mix de technologies de pointe sera la solution. Moi, modestement dans mon coin, sans être un spécialiste, je crois que tous les toits devraient être solaires partout dans le monde. Mais peut-être la vraie solution serait des cerf volants automatiques ou des dirigeables captant à la fois l'énergie éolienne et l'énergie solaire, au dessus des nuages ? Qui sait ce que les chercheurs et les ingénieurs inventeront ? En tout cas, les japonais investissent dans la recherche spatiale, c'est une bonne chose pour eux. J'espère que l'Europe n'oubliera pas non plus d'investir sur les futurs possibles.

Quand à "s'abstenir de ce genre d'extravagances", mon opinion est qu'on ne manque pas de richesses sur Terre mais plutôt de méthodes pour répartir un peu mieux les richesses.

[invite765732342432]

de plus le cas des japonais est particulier : ils ont peu de place libre pour des centrales solaires, ils ont des tornades, des tremblements de terre et même un risque de tsunami.

Tout à fait, de plus l'espace a l'avantage de fournir de l'énergie en continu (enfin, 99% du temps parait-il) ce qui permet donc de s'abstenir de centrales conventionnelles pour la régulation.

Maintenant, c'est très bien d'avoir une date (même si celle ci risque de pas mal changer ). Ca commence à fixer les idées !

[Saint-Sandouz]

Il y a un point passé sous silence, c’est le mode de transmission sur les 36.000 km. Micro-ondes ? Mais quelle(s) longueur(s) d’onde ?
Je suppose que ce ne serait pas celle des fours du même nom, sinon bonjour l’échauffement de l’humidité de l’air sur le trajet, sans compter les dommages collatéraux.
Ce ne serait pas non plus celles des téléphones.
Quelle serait la technologie de l’émetteur ? celle du récepteur ?
Comment éviterait-on les interférences avec les utilisations multiples des micro-ondes, téléphones, radars, etc. ?

ND

[_Goel_]

J'imagine un avion qui s'égarerait sur le trajet du faisceau de puissance micro-onde

Encore, un avion, ça peut se blinder, mes les oiseaux... ils savent lire les panneaux "Interdiction de passer, intense flux électromagnétique" !

Question : toutes les micro-ondes sont-elles nocives pour les organismes vivants ?

Quand on voit tout le ramdam pour les antennes des téléphones portables, du mercure dans les ampoules basse consso... je doute qu'un flux de 1GW puisse être transmis facilement. Si on imagine une surface au sol de réception de 1000m², ça fait encore un 1MW/m². (Nota : un homme a une surface de peau de l'ordre du m²).

sachant les recommandations européennes :

Niveaux de référence aux champs radiofréquences pour le public. Conseil de l'Union Européenne
Recommandation 1999/519/CE du 12 juillet 1999.

Niveaux de référence :
Fréquence (f) Densité de puissance (W/m²)

1 - 10 MHz : -
10- 400 MHz : 2
400 - 2000 MHz : f/200
2 - 300 GHz : 10
Pour les fréquences GSM et DCS :
900 MHz : 4.5
1800 MHz : 9

avec une surface au sol de 1000m² on recevrait 100 000 fois trop de micro-ondes (densité de puissance acceptable max semble être 10W/m²), il faudrait une surface au sol de réception de 100 km²...

A mon avis, on peut en mettre pas mal des éoliennes sur 100km²

[invite765732342432]

avec une surface au sol de 1000m² on recevrait 100 000 fois trop de micro-ondes (densité de puissance acceptable max semble être 10W/m²), il faudrait une surface au sol de réception de 100 km²...

A mon avis, on peut en mettre pas mal des éoliennes sur 100km²

Je ne vois pas bien le but de ce calcul...

Quand à la focalisation sur les micro-ondes, l'article parle également de laser... Ce serait bien de ne pas l'oublier.

[mtheory]

A mon avis, on peut en mettre pas mal des éoliennes sur 100km²

Bonjour,

A mon avis le problème est non pas ce qui est le moins cher et le plus facile à réaliser mais : Qu'est-ce qui fournira la quantité d'énergie nécessaire au Japon ? Il y a gros à parier que si on écarte la fusion contrôlée, les projections de l'évolution de la consommation électrique vont nécessiter une station spatiale pour le Japon.

Autre paramètres. Tsunami n'est pas un mot Japonais pour rien et en raison du réchauffement climatique, je crois que tempêtes et cyclones dans les eaux japonaises ne vont pas se calmer...quid d'un parc éolien en pleine mer ?

[Saint-Sandouz]

Ce type de projet fait furieusement penser aux propositions mégalomanes des années 50 et 60, époque où l’on avait encore une foi naïve dans la mission de l’humanité de conquérir la nature.

La surface au sol occupée par les stations de réception de micro-ondes pourrait sans doute aussi bien être utilisée par des panneaux solaires.
Au niveau du satellite la conversion de l’énergie solaire en électricité puis en micro-ondes doit certainement avoir un bon rendement mais quel est celui de la transmission jusqu’à la terre puis de la conversion en électricité ?
Est-ce que le rendement final par mètre carré de terrain dédié à ce système est significativement supérieur à celui de capteurs placés au sol ?
De plus, des capteurs solaires sur terre peuvent être placés à proximité des consommateurs, en ville par exemple, alors que les installations de réception des micro-ondes devront être situées dans des zones inhabitées, loin des villes. Au Japon en dehors de la mer il n’y a pas beaucoup de place.

À vue de nez c’est encore une fausse bonne idée. Sur le papier ça parait génial mais sa mise en œuvre risque d’être impraticable et économiquement inintéressante.

ND

[erik]

La surface au sol occupée par les stations de réception de micro-ondes pourrait sans doute aussi bien être utilisée par des panneaux solaires.

Le problème c'est que pour maintenir une production d'électricité en continu il faut une source d'électricité capable de générer de l'électricité en continu.

Ce n'est pas le cas du solaire.

L'avantage du projet japonnais (pour autant qu'il soit réalisable) est qu'il fournit cette source stable sans produire de CO2 (type centrale au fioul ou charbon) ou de déchets nucléaires.

[goel22]

Le rendement n'est pas tellement un problème, on ne fait que récupérer de l'énergie qui se perdrait autrement.
Par contre, vu les puissances mises en jeu, il faut être sûrs du pointage entre l'émetteur et le récepteur, si la station en orbite s'affole, Tchernobil risque de n'être qu'une plaisanterie à côté.
Enfin, ça vaut quand même le coup d'étudier ça. Et si c'était faisable ?

[invite765732342432]

Est-ce que le rendement final par mètre carré de terrain dédié à ce système est significativement supérieur à celui de capteurs placés au sol ?

Franchement, je ne comprends pas bien ce genre de question.
Il ne s'agit pas ici d'un forumeur illuminé qui se demande si tel ou tel projet est réalisable. On parle d'un état qui lance un appel d'offre...

À vue de nez c’est encore une fausse bonne idée. Sur le papier ça parait génial mais sa mise en œuvre risque d’être impraticable et économiquement inintéressante.

Plutôt que de juger "à vue de nez", il serait bon d'attendre les conclusion d'entreprises expertes du domaine, non ? Ce sera sans doute un peu plus fiable que le pifomètre.

Par contre, vu les puissances mises en jeu, il faut être sûrs du pointage entre l'émetteur et le récepteur, si la station en orbite s'affole, Tchernobil risque de n'être qu'une plaisanterie à côté.

Euh... on ne parle pas du même Tchernobyl alors...
Pour moi, Tchernobyl, c'est un nuage radioactif qui se déplace, toute une région mise en quarantaine et impraticable pour bien longtemps (zone interdite de 30km de rayon et dans les 100km de zone théoriquement non habitable)
Alors que le rayon de cette centrale serait concentré (donc ne balayant pas une grande surface) et juste énergétique (pas de radiations persistantes.
Par ailleurs il est plus facile de couper un rayon et/ou de prévoir son trajet que d'arrêter l'emballement d'une réaction thermonucléaire...

Enfin, ça vaut quand même le coup d'étudier ça. Et si c'était faisable ?

Tout à fait d'accord.

[_Goel_]

Je ne vois pas bien le but de ce calcul...

Quand à la focalisation sur les micro-ondes, l'article parle également de laser... Ce serait bien de ne pas l'oublier.

Focaliser les micro ondes augmenterait le flux, hors les règlementations (européenne du moins) interdisent des flux trop intenses.

[invite765732342432]

Focaliser les micro ondes augmenterait le flux, hors les règlementations (européenne du moins) interdisent des flux trop intenses.

Dans quelles conditions d'utilisation ? Est-ce également le cas pour les lasers (autre moyen de transmission envisagé) ?

[Saint-Sandouz]

Le rendement n'est pas tellement un problème, on ne fait que récupérer de l'énergie qui se perdrait autrement.

Il y a malentendu. Je ne parle pas du rendement énergétique. Ma question concerne « le rendement final par mètre carré de terrain dédié à ce système ».

Les stations de réception sur terre devront être installée dans des zones désertiques, à bonne distance de zones habitées et d’activité. Autrement dit elles vont occuper un terrain, comme une installation industrielle quelconque, avec une zone d’exclusion tout autour par sécurité. Toute autre activité y sera impossible sur l’ensemble de la zone. On parle d’hectares ? de kilomètres carrés ?
Premier point : voilà encore des terres agricoles qui vont encore être détournées à un usage industriel. On pourrait peut-être utiliser des zones montagneuses qui ne servent à rien
Si l’on prend en compte l’ensemble de la surface dédiée (zone d’exclusion comprise) combien de kW par m2 on obtient ou plutôt combien de kW/h par jour ?
Sachant, à l’inverse, que de simples panneaux solaires peuvent être installés sur des surfaces déjà occupées (toitures, murs, parkings, etc.) ils ne nécessitent pas l’utilisation de surfaces dédiées. Ils n’ont pas un rendement énorme en termes de kW/h par mètre carré de panneau et par jour, mais placés sur un toit, en terme de kW/h par mètre carré de terrain occupé de façon exclusive ils ont rendement infini vu qu’ils n’occupent aucune surface dédiée.

ND

[_Goel_]

Dans quelles conditions d'utilisation ? Est-ce également le cas pour les lasers (autre moyen de transmission envisagé) ?

Recommandation 1999/519/CE du 12 juillet 1999 :
http://admi.net/eur/loi/leg_euro/fr_399H0519.html

C'est une recommandation européenne applicable à tous les champs électromagnétiques 0-300 GHz. Le laser n'y échape pas.

[invite765732342432]

Recommandation 1999/519/CE du 12 juillet 1999 :
http://admi.net/eur/loi/leg_euro/fr_399H0519.html

C'est une recommandation européenne applicable à tous les champs électromagnétiques 0-300 GHz. Le laser n'y échape pas.

Tu n'as pas précisé les conditions de ces limitations. J'ai lu ceci dans le document que tu as joint: "le Parlement européen a invité la Commission à proposer des mesures normatives visant à limiter l'exposition des travailleurs et du public aux rayonnements électromagnétiques non ionisants"

J'en conclue que cette recommandation ne s'applique pas à un éventuel transfert d'énergie par ce moyen (tout comme ça n'affecte pas les laboratoire de recherche qui utilisent un laser dans leurs locaux).

[_Goel_]

C'est une recomendation sur l'exposition humaine aux rayonnements électromagnétiques, quelle que soit leur source.

Personnellement, je trouve assez égoïste de se dire : "aucun homme ne traversera ce faisceau, donc même si les oiseaux le traversent, c'est pas grave". Et je trouve particulièrement utopique d'élever un grillage de plusieurs km de haut. (bon, je me trompe peut-être...)

[invite765732342432]

C'est une recomendation sur l'exposition humaine aux rayonnements électromagnétiques, quelle que soit leur source.

Tout à fait. Donc pas applicable au cas présent.

Personnellement, je trouve assez égoïste de se dire : "aucun homme ne traversera ce faisceau, donc même si les oiseaux le traversent, c'est pas grave".

Euh... c'est vrai ça... faisons la liste des actes égoïstes:
- rouler en voiture et tuer environ 10 insectes au km
- construire une maison qui perturbe l'écosystème en place
- faire voler un avion qui tue des oiseaux
- tuer les rats qui peuplent nos égouts
bon ça va être un peu long de tout énumérer, en fait...
Pitié... stoppons là sur ce sujet.

[_Goel_]

Donc tu veut dire que l'intêret pour la planete de ce genre d'installation est supérieur à celui d'une centrale "conventionelle".

Je réfléchis... peut-être finalement (c'est en fait le but du projet).

[_Goel_]

Sur un autre sujet, n'y a-t-il pas un risque de détournement militaire de ce genre d'application...? (avec une "simple" modulation de la fréquence, de la focalisation et de la direction, à mon avis, on peut faire quelques ravages, non ?)

[invite765732342432]

intêret pour la planete

Désolé, mais ça n'existe pas.
Actuellement, on peut juste parler de l'intérêt pour le Japon. Voilà pourquoi ils lancent un appel d'offre pour pouvoir comparer les propositions, leur faisabilité et leur rentabilité.

Sur un autre sujet, n'y a-t-il pas un risque de détournement militaire de ce genre d'application...? (avec une "simple" modulation de la fréquence, de la focalisation et de la direction, à mon avis, on peut faire quelques ravages, non ?)

Déjà, il faut un satellite géostationnaire, ce qui n'est pas le plus pratique pour en faire une arme. Ensuite, il faut voir si la surface de destruction peut être intéressante. Enfin, il faut voir si on ne peut pas faire plus efficace pour moins cher en matière d'armes.
Sans compter qu'un satellite se détruit facilement, alors j'imagine mal un gouvernement mettre en orbite un pareil assemblage pour un simple "one-shot".

Mais tu as raison de poser la question, ça mérite de se pencher un minimum dessus.

[_Goel_]

Désolé, mais ça n'existe pas.
Actuellement, on peut juste parler de l'intérêt pour le Japon. Voilà pourquoi ils lancent un appel d'offre pour pouvoir comparer les propositions, leur faisabilité et leur rentabilité.

D'un point de vue ratio investissement/bénéfice/risques, le nucléaire a déjà une certaine longueur d'avance. J'ai du mal coment un projet nouveau, audacieux aura suffisament d'avantages pour compenser les risques.
Mais c'est vrai que cela reste un appel d'offre

Déjà, il faut un satellite géostationnaire, ce qui n'est pas le plus pratique pour en faire une arme. Ensuite, il faut voir si la surface de destruction peut être intéressante. Enfin, il faut voir si on ne peut pas faire plus efficace pour moins cher en matière d'armes.
Sans compter qu'un satellite se détruit facilement, alors j'imagine mal un gouvernement mettre en orbite un pareil assemblage pour un simple "one-shot".

disons qu'à proximité du Japon, y'a la chine et la corée du nord... l'orbite géo n'est ptet pas si mal.
Faire moins cher, en fait, si cela se trouve, c'est juste une application dérivée, faisant d'une pierre deux coups.
one shot... j'aimerais savoir combien de temps le one shot peut durer, car s'il faut 1 jour pour détruire le satellite, ça fait un sacré "shot" !

[Galaad]

Il y a un point passé sous silence, c’est le mode de transmission sur les 36.000 km. Micro-ondes ? Mais quelle(s) longueur(s) d’onde ?
Je suppose que ce ne serait pas celle des fours du même nom, sinon bonjour l’échauffement de l’humidité de l’air sur le trajet, sans compter les dommages collatéraux.
Ce ne serait pas non plus celles des téléphones.
Quelle serait la technologie de l’émetteur ? celle du récepteur ?
Comment éviterait-on les interférences avec les utilisations multiples des micro-ondes, téléphones, radars, etc. ?

ND

L'atmosphère est relativement transparente dans les basses hyperfréquences (~1 GHz). Pour les interférences, tout dépend de la qualité du signal et de sa capacité a rester dans une bande de fréquence prédéfinie ...

[Galaad]

Je ne vois pas bien le but de ce calcul...

Quand à la focalisation sur les micro-ondes, l'article parle également de laser... Ce serait bien de ne pas l'oublier.

Ça passe (bien) les nuages un laser?