Stocker de l'énergie lumineuse

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Bonsoir, je me demandais s'il était possible de stocker de l'énergie sous forme lumineuse, un laser enverrait un rayon de lumière sur un miroir qui le réfléchirait sur un autre miroir de manière à ce que la lumière passe toujours dans un miroir (d'où le laser pour que les photons prennent tous la même trajectoire), on pourrait donc stocker une quantité d'énergie quasiment illimitée (à condition que les miroirs réfléchissent totalement la lumière), et pour récupérer l'énergie on pourrait soit placer un panneau solaire devant un miroir, soit faire chauffer l'air dans une tuyère pour que cet air accélère et récupérer l'énergie cinétique obtenue grâce à une éolienne ou une turbine.
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[SULREN]

Bonsoir,
Les miroirs même très élaborés ne sont jamais parfaits.
Aussi petite soit la perte d'énergie à chaque réflexion, toute l'énergie sera rapidement dissipée en chaleur, étant donné le nombre de réflexions (distance à parcourir entre miroirs, vitesse lumière, temps écoulé).

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Hum je l'était renseigné justement à propos des miroirs, et apparemment selon la longueur d'onde les miroirs n'avaient pas forcément besoin d'être parfait pour réfléchir totalement la lumière

[f6bes]

Bsr à toi,
Hm ça dépends comment on INTERPRETE " réfléchir totalement".
QUI t'as renseigné ??
Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

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Hum bien je suppose renvoyer toute la lumière dans une autre direction, je l'ai vu sur wikipedia

[SULREN]

Bonsoir ,
Je trouve légitime et judicieux qu’on s’interroge sur ce mode de stockage de l’énergie, même si je n’y crois pas du tout, et je cherche donc à expliquer pourquoi.
Je vois au moins trois obstacles majeurs :
- 1) Facteur de réflexion, ou son corollaire le facteur d’absorption :
Etant donné le nombre de réflexions extrêmement élevé subi par chaque photon il faudrait que ces facteurs atteignent une perfection « inenvisageable », pour que les pertes d’énergie dans cette opération de stockage restent acceptables.

- 2) Divergence :
Pour éviter les pertes il faudrait que le faisceau tournant d’un miroir à l’autre reste rigoureusement parallèle, donc que la divergence cumulée au fil du temps de stockage reste extrêmement faible.
Il y a deux causes de divergence :
‘a) La divergence de source : un laser n’émet pas un faisceau parfaitement parallèle (à cause des imperfections de ses propres miroirs, constituant sa cavité résonnante). Il ne faudra pas longtemps au fil des réflexions sur les miroirs de stockage pour que toute la lumière finisse dans les limbes.
‘b) La divergence des miroirs de stockage :
Leur surface ne peut pas être parfaitement plane, déjà macroscopiquement et non plus microscopiquement. Les photons réfléchis ne resteront pas dans des directions rigoureusement parallèles et très vite on ira là aussi dans les limbes.

- 3) L’absorption par le milieu traversé :
Si on veut stocker une quantité substantielle d’énergie dans le faisceau circulant il faut atteindre dans ce faisceau des densités d’énergie extraordinaires . Toute poussière ou molécule de gaz se trouvant sur la trajectoire serait surchauffée et rayonnerait de la lumière dans toutes les directions, donc en dehors de la cavité de stockage. Il faudrait donc créer un vide rigoureusement parfait dans cette cavité.

Cela fait beaucoup de perfections, qui ne sont pas de ce monde, pas réalisables.

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Hum en fait je pensais faire une espèce de sphère avec que des miroirs à l'intérieur et confinée sous vide, on laisse un tout petit trou du diamètre du laser (enfin un petit peu plus mais pas beaucoup) pour faire entrer le laser dans la sphère, de cette manière la seule façon pour la lumière de sortir de la sphère et donc de se faire absorber serait d'aller à l'endroit où elle est rentrée, et une fois que la lumière est rentrée on ferme complètement la sphère, enfin j'arrive pas bien à expliquer comme ça mais en gros on fait en sorte que peu importe la direction que prend la lumière elle rencontrera toujours un miroir

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Dans la liste de causes de la divergence, Sulren a oublié une fondamentale : la diffraction.
Un faisceau de diamètre D à un angle de divergence d’environ λ/D (voir disque d’Airy).
Pour ce qui est de la réflexion, il y a un cas dans lequel la réflexion est totale. D’ailleurs c’est son nom : réflexion totale

L’ennui est qu’il faut être dans un milieu et non dans le vide.

Mais on sait faire des merveilles : la fibre optique monomode. La divergence et la réflexion sont maîtrisées par l’indice de réfraction variable.

Et on sait le faire dans des matériaux presque parfaits dont l’absorption est presque nulle et la diffusion aussi. Malheureusement, il y a des phénomènes fondamentaux (qui ne peuvent pas être éliminés) qui font que l’amplitude diminue avec la distance et qu’il faut mettre des répéteurs toutes les quelques dizaines de kilomètres.

Donc, on ne peut pas stocker pendant des longues distances et temps. De plus, le diamètre de la partie « transparente » est de l’ordre de la longueur d’onde. Ce qui fait un volume de stockage ridiculement petit.

Comme je dis souvent : si c’était intéressant, ce serait déjà fait. Car l’idée n’a rien d’originale.
Au revoir.

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Hum mais j'ai une question, pourquoi est-ce dérangeznt que le volume de stockage soit petit ? On peut mettre autant de lumière qu'on veut au même endroit non ?

[Deedee81]

Salut,

Hum mais j'ai une question, pourquoi est-ce dérangeznt que le volume de stockage soit petit ? On peut mettre autant de lumière qu'on veut au même endroit non ?

Y a une limite. Non pas à dû au "stockage" de la lumière proprement dit (même s'il existe de effets non linéaires même dans le vide, mais c'est peau de chagrin). Mais parce que les miroirs vont être pulvérisés par la chaleur et la pression de radiation.

Faut voir les lasers Méga Joule par exemple : faut une optique de sacrée qualité pour résister aux impulsions lasers d'une telle puissance (les impulsions sont ultracourtes, donc d'une puissance colossale). Et un méga joule, ma fois, c'est quand même pas si énorme. Les meilleures batteries dépassent cela allègrement ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Accumu...C3%A9lectrique ).

Bref, l'idée est assez amusante mais pas très pratique vu les pertes, la quantité insuffisante d'énergie stockée sans compter l'injection et la récupération (le rendement des lasers tout comme des cellules photo-électrique, c'est assez mauvais. Un bon laser a un rendement de 30 à 40%). Ce type de stockage est plus intéressant pour des stockage de très brève durée d'une information. Ou pour exploiter des phénomènes de résonance ou d'ondes stationnaires (cavités résonantes optiques ou micro-ondes), c'est pas mal utilisé dans divers dispositifs comme les horloges atomiques.

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Ah oui je pensais que les miroir pouvaient résister à n'importe quelle puissance lumineuse comme ils reflechissent toutes la lumiere c'est pour ça, bon hé bien dommage merci de vos reponse

[SULREN]

Si tu mitrailles une paroi à coup de balles de tennis lancées à grande vitesse, toutes les balles sont renvoyées par la paroi (réfléchies) mais la paroi subit une très grande pression. Voir wiki: pression de radiations.