ESA : projet de centrale solaire européenne SOLARIS

[montmein69]

C'est un sujet qui a été plusieurs fois abordé de façon très générale (avec des Fils anciens .... qui ont parfois été verrouillés pour obsolescence)

Comme la partie Technique du forum est relativement moins pratiquée par les lecteurs du FCS...... le projet européen SOLARIS pourra avoir sa place dans Actualités  

C'est un projet que l'ESA pourrait soumettre à la ministérielle de novembre

https://www.gifas.fr/press-summary/projet-solaris-exploiter-l-energie-solaire-depuis-l-espace

L'ESA a proposé un programme préparatoire, appelé Solaris, en prévision du prochain Conseil de l'ESA au niveau ministériel prévu en novembre 2022. L'objectif de Solaris serait de « préparer le terrain pour une éventuelle décision en 2025 sur un programme de développement complet en établissant la viabilité technique, politique et programmatique de l'énergie solaire basée sur l'Espace pour les besoins terrestres », indique l’ESA. Il s’agit de capter l’énergie solaire dans l’Espace et de « l’envoyer sur Terre sous forme de micro-ondes avant de la transformer en électricité »

C'est basé sur un article de L'Usine Nouvelle (mais lecture complète réservée aux abonnés)
https://www.usinenouvelle.com/article/l-instant-tech-comment-airbus-compte-exploiter-l-energie-solaire-depuis-l-espace.N2048907

A noter qu'Airbus serait certainement sur les rangs pour faire des propositions.

[jassifun]

Des centrales solaires pour aller chercher l’électricité dans l’espace

[DeepThroat]

Ce sujet est le marronnier du spatial. Moult études très sérieuses montrent que c'est complètement irréaliste et qu'il est beaucoup plus raisonnable de laisser le même genre d'installation au sol.
A ma connaissance, la dernière étude ayant quelque ampleur est celle de la summer session de l'ISU en 1992. Depuis le sujet revient périodiquement.
Et depuis cette époque, il n'y a pas eu de percée technologique changeant radicalement les conclusions.

Bons vols.

[nikolai39]

Oui c'est la mauvaise idée du siècle, mais on la ressort périodiquement...

Un rapport récent de la NASA sur la question : https://www.nasa.gov/organizations/otps/space-based-solar-power-report/

[Astro-notes]

une des réponses celle de Niko :  Oui c'est la mauvaise idée du siècle ! 

[jassifun]

ESA accelerates the race towards clean energy from space

Dommage que vous ne travailliez pas tous à l’ESA pour lui éviter ce genre d’erreurs

[nikolai39]

En tout cas, s'il y a bien une erreur, c'est de qualifier un tel système de "vert" ! Vous imaginez : construire un truc à peu près cent fois plus gros que l'ISS, avec toute l'infrastructure sol associée, pour produire l'équivalent d'un demi réacteur nucléaire ou d'un gros barrage ! Comment peut-on imaginer que le bilan écologique soit positif ??

[nikolai39]

C'est amusant : nos homologues sur le "FCS russe" discutent de ce sujet depuis 2006 !

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=3575.0

[nikolai39]

Dommage que vous ne travailliez pas tous à l’ESA pour lui éviter ce genre d’erreurs

Dommage également que toi tu n'y travailles pas, tu aurais pu réaliser les études de SBSP à la place des experts !

[phenix]

Ce que j'aime bien dans les positions bloquées, c'est qu'elle s'auto entretienne. Ce n’est pas rentable car on n’a pas la technologie =>donc on investie pas=> donc on développe pas de technologie => donc ce n’est pas rentable car on a pas la technologie.
 
Je disais pareil des éoliennes au début de mes études d’ingénieur. L’état de l’art était à 3MW avec des proto a 5MW, une galere administrative pour implanter la moindre éolienne a terre et une bizarrerie danoise avec des éoliennes en mer sur un des seuls bancs de sable (entre 5 et 20m de fond, assez solide, bien venté sans trop de mer) au monde capable dès les accueillir. Mais il y a bientôt un an, j’ai visité le chantier des éoliennes du golf de fos pour un exercice se secourisme. Se sont des monstres de 200m de haut, 13MW sur des flotteurs avec un ancrage a plus de 100m de fond mais utilisant des technologies off-shore éprouvé a 400m. la donne a changé avec une puissance multiplier par 4, un vent (en mer) deux fois plus régulier et une profondeur limite multiplier par 5 a 20 (donc des surfaces exploitable exponentiellement plus importante). Donc j’ai cru que les éoliennes était une utopie inutile, mais je suis bien contant que des gens ai continué (et continue) a bossé sur le sujet lorsqu’on voit les opportunités ouvertes. L’ironie étant que ce sont les technologies (ancre a sussions de grande profondeur) développer pour les plateformes pétrolières qui nous permette aujourd’hui d’imaginer une énergie décarboné (ou moins carboné)
 
Pour le solaire spatial, des dernières présentations que j’ai vu en conférence ça ne fait pas reve. Mais rien que le rapport de la nasa, dans son scénario optimiste, on est sur un cout de l’énergie bien inferieur a se qui est pratiqué aujourd’hui. Ok, même en investissant, se sernario ne serais pas disponible avant 10 -20an et d’autre projet terrestre seront peut- être concurrentiel. Mais dans le doute autant investir (on est au pre-etude, le cout faible au vu de l’ampleur du projet) pour être prêt si sa devenais intéressant.  Sans compter que on ne sais jamais dans quelle domaine peut être utile une technologie développer pour un autre projet.
Certains blocages pourraient sauté d’eux-mêmes (poussé par d’autre secteur de l’industrie), je pense au cout du kg en orbite ,500€/kg pour le scénario optimiste de la nasa alors que spaceX annonce 13€/kg avec le starship. Il ne faut pas croire sur parole spaceX mais, même avec a cout a 100€/kg, le scénario déjà intéressant de la NASA devient carrément rentable. Donc es ce qu’ont attende que le blocage saute pour investir et ont se retrouve derrière tout le monde, ou es-ce qu’on fait des études maintenant, on identique quels verrous doivent sauté pour être prêt quand il le faudra.
 
Une solution intermédiaire serais l’industrialisation spatial. Aujourd’hui on a des constellations de télécommunication en orbite et il y a déjà des projets de serveur en orbite.  Ça veux dire qu’on peut délocalisé une partie de notre réseau informatique mondial (si gourment en electicité) dans l’espace. On ne produirait plus l’energie dans l’espace pour le retransmettre sur Terre, mais on la consommerais dans l’espace pour renvoyer le produit fini (des données informatique) sur terre. L’approche normal est que c’est satellite, en orbite basse pour diminuer le ping aurais des gros problèmes d’éclipsé nécessitant grand panneaux solaire et batterie. Mais quelque prototype de ferme solaire en GEO (quasi jamais éclipsé) pourrais les alimenté par laser afin d’evité que chaque satellite ai de grosse baterrie et donc diminuer la masse total (et donc le cout) en orbite.   

[lambda0]

L'étude NASA montre quand même que c'est toujours douteux économiquement, avec une électricité sortant à plus de 600 $/MWh. Et ça repose  sur des norias de Starship réutilisables.
Avec des transferts LEO-GEO en EP, et quelques autres hypothèses, ça baisse nettement, mais ce n'est pas encore suffisant, et il y a bien d'autres façons moins hasardeuses de produire de l'électricité à 200 $/MWh en base.
Mais il est quand même toujours intéressant de réactualiser ce type d'étude tous les 10 ans, pour voir, ça ne coûte pas non plus des sommes folles.
Je vois aussi plus de potentiel pour une utilisation de cette énergie dans l'espace que dans l'envoi vers la Terre.

[nikolai39]

Ce n’est pas rentable car on n’a pas la technologie =>donc on investie pas=> donc on développe pas de technologie => donc ce n’est pas rentable car on a pas la technologie.

Ce n'est pas du tout ce que je dis. Déjà je ne parle pas de rentabilité économique, mais de rentabilité carbone par rapport à un système terrestre. Et oui, je prétends sans trop prendre de risque que JAMAIS les quelques pourcents de rendement que tu gagneras en plaçant ton panneau solaire sur orbite ne pourront compenser écologiquement l'énergie que tu as dépensée pour atteindre ladite orbite.

Et une fois que ton système est opérationnel, pour faire de la maintenance sur Terre il faut un technicien dans une camionnette. Sur orbite, il faut une équipe d'astronautes dans une fusée qui, quelle que soit ton avancée technologique, devra cramer quelques centaines de tonnes d'ergols pour faire sa réparation. Et là encore, je pense ne pas prendre trop de risque en affirmant qu'un demi-litre d'essence d'une camionnette pollue moins que le contenu d'un réservoir de Soyouz, de Falcon 9 ou de Starship.

[nikolai39]

Je disais pareil des éoliennes au début de mes études d’ingénieur.

A quand une étude ESA pour placer des éoliennes sur orbite géostationnaire ?

(c'est juste une blague, ne me sautez pas dessus)

[mic8]

Je disais pareil des éoliennes au début de mes études d’ingénieur.

A quand une étude ESA pour placer des éoliennes sur orbite géostationnaire ?

(c'est juste une blague, ne me sautez pas dessus)

Quoique, avec un bon vent solaire... 
Plutôt en orbite héliosynchrone

[Maurice]

Qu'est ce qu'ils ne sont pas prêt à tenter pour ne pas avoir à soutenir le nucléaire ...
Je ne suis pas pressé de vieillir mais j'ai quand même hâte de voir toutes ces conneries balayées par les centrales à fusion qui finiront par pointer le bout de leur nez.

[jp.cholet]

Qu'est ce qu'ils ne sont pas prêt à tenter pour ne pas avoir à soutenir le nucléaire ...
Je ne suis pas pressé de vieillir mais j'ai quand même hâte de voir toutes ces conneries balayées par les centrales à fusion qui finiront par pointer le bout de leur nez.

Je ne suis pas physicien mais il ne me semble pas que le problème posé aux équipements par le flux de neutrons rapides ait trouvé une solution viable. C’est l’une des raisons pour lesquelles la durée de vie en fonctionnement d’ITER ne serait que de quelques dizaines de minutes. Certains prix Nobel de physique ont dénoncé ce programme comme étant voué à l’échec. Je pense qu’il serait raisonnable de ne pas parier notre avenir uniquement sur la fusion

[phenix]

Je disais pareil des éoliennes au début de mes études d’ingénieur.

A quand une étude ESA pour placer des éoliennes sur orbite géostationnaire ?

(c'est juste une blague, ne me sautez pas dessus)

on a bien un journal qui nous a propose de poser un alunisseur avec des parachutes

Qu'est ce qu'ils ne sont pas prêt à tenter pour ne pas avoir à soutenir le nucléaire ...
Je ne suis pas pressé de vieillir mais j'ai quand même hâte de voir toutes ces conneries balayées par les centrales à fusion qui finiront par pointer le bout de leur nez.

oui, le jour ou il y a de la fusion, on oublie tout debat. Mais si, les centrales solaire se bat contre la rentabilité(techniquement c'est faisable , mais pas intéressante). la fusion se bat contre les lois de la physique. Je connais pas mal de monde travaillant sur ITER et c'est compliqué, ils savent qu'ils peuvent faire leur carrière entière sur se projet (alors qu'il on 30ans) et sont pas sur que ça vas debouché sur quelque chose. en gros je suis assez confient sur le fait que je verrais une fusion stable de mon vivant mais je ne parierais pas sur le fait que je verrais les prise de mon appart (ou de ma maison de retraite) fournir de l'électricité venant de la fusion.

Je dit pas qu'il ne faut pas investir dans cette technologie, bien au contraire, mais il faut aussi investir dans d'autre technologie intermédiaire. de plus les cous de l'étude SOLARIS sont une grain de poussier comparé a ITER

Pour les neutron, oui c'est un problème, mais un blindage lourd et un entretien régulière des equipements dans ou a l'intérieur du blindage permet de régler partiellement le problème. C'est une gros travail et des cout supplémentaire, mais on verra la rentabilité quand on aura passé les blocages physique. Sinon le problème des neutrons dépend du combustible, l'un des pires est la réaction deuterium-tritium qui émet un neutron très énergétique qui pourtant est la réaction la plus simple et donc probablement la premier utilisé. La deuxième réaction la plus simple est la réaction deuterium-deuterium qui émet un neutron pas très énergétique mais aussi du tritium qui a tendance a réagir avec le deuterium pour crée la 1er reaction. donc a moins de réussir a éliminer le tritium au fur et a mesure de la création , on a beaucoup de neutron. Ensuite on a la reaction deuterium-helium3 qui est n'emet pas de neutron (aneutronique) ni de produit creant des réaction neutrogene, mais le problème c'est qu'une partie du deutérium vas fusionné entre eu et cree la deuxième réaction. Pour finir, il y a la reaction helium3-helium3 qui n'est aucun neutron directement ou non.le probleme des deux dernieres reaction, c'est que l'helium3 est tres rare sur terre et extremement difficile a generer. C'est pour ça qu'on parle d'exploitation d'helium 3 lunaire

[Maurice]

Qu'est ce qu'ils ne sont pas prêt à tenter pour ne pas avoir à soutenir le nucléaire ...
Je ne suis pas pressé de vieillir mais j'ai quand même hâte de voir toutes ces conneries balayées par les centrales à fusion qui finiront par pointer le bout de leur nez.

Je ne suis pas physicien mais il ne me semble pas que le problème posé aux équipements par le flux de neutrons rapides ait trouvé une solution viable. C’est l’une des raisons pour lesquelles la durée de vie en fonctionnement d’ITER ne serait que de quelques dizaines de minutes. Certains prix Nobel de physique ont dénoncé ce programme comme étant voué à l’échec. Je pense qu’il serait raisonnable de ne pas parier notre avenir uniquement sur la fusion

D'accord alors en partant du principe que la fusion est vouée à l'échec, avançons sur les réacteurs à sel fondu, nous avons dans notre pays quelque chose comme deux siècles de stock de thorium même si nous n'utilisions que ça pour produire de l'électricité.
Si nous voulons avancer sur l'énergie solaire au lieu de partir sur des délires de mégastructures en orbite commençons par modifier la législation qui interdit dans de très nombreux endroits de couvrir son toit de panneaux solaires.

[jassifun]

Refaire toute la filière nucléaire pour passer au thorium c'est un sacré chantier. Le bon vieil uranium a encore de beaux jours.

[Choros]

Refaire toute la filière nucléaire pour passer au thorium c'est un sacré chantier. Le bon vieil uranium a encore de beaux jours.

En effet.
Rien qu'avec des réacteurs de 4e génération à neutrons rapides, la France dispose déjà de plusieurs milliers d'années d'autonomie en recyclant ce qui a déjà été employé dans les réacteurs de seconde génération.
C'était un des enjeux du démonstrateur ASTRID.

[Astro-notes]

Ah, enfin un jeune quidam (Phenix) pense que de son vivant il connaîtra la première réussite de la fusion thermonucléaire ! Peu nous
importe la date, moi je ne la verrai pas, Phenix oui, mais peut nous importe le millésime, c'est comme pour le feu un jour on l'a maîtrisé et la vie des humains en a été bouleversée, peut importe la date exacte et bien pour la fusion ce sera pareil et moi aussi j'opte à priori pour la fin du débat sur l'énergie. 

[lambda0]

Ben la fusion thermonucléaire, ça marche depuis des milliards d'années ...dans le soleil ;)
ça va, ça va, je sors

Enfin, juste un dernier mot à propos de ces centrales solaires : vous pouvez être sûr qu'à partir du moment où cela deviendrait crédible, il y aurait des réactions à la perspective de faisceaux de micro-ondes de plusieurs GW pointés vers la Terre. Même réparti sur des stations de réception assez grandes, ça fait toujours des dizaines/centaines de W/m² en micro-ondes à 2.45 GHz.
Pour comparaison, la norme de sécurité des fours micro-ondes est de 5 mW/cm² mesuré à 5 cm = 50 W/m².

[Astro-notes]

Ok Lambda0 tu peux sortir mais pas trop longtemps ; on aime bien te lire ! 

[Giwa]

Je ne suis pas physicien mais il ne me semble pas que le problème posé aux équipements par le flux de neutrons rapides ait trouvé une solution viable. C’est l’une des raisons pour lesquelles la durée de vie en fonctionnement d’ITER ne serait que de quelques dizaines de minutes. Certains prix Nobel de physique ont dénoncé ce programme comme étant voué à l’échec. Je pense qu’il serait raisonnable de ne pas parier notre avenir uniquement sur la fusion

D'accord alors en partant du principe que la fusion est vouée à l'échec, avançons sur les réacteurs à sel fondu, nous avons dans notre pays quelque chose comme deux siècles de stock de thorium même si nous n'utilisions que ça pour produire de l'électricité.
Si nous voulons avancer sur l'énergie solaire au lieu de partir sur des délires de mégastructures en orbite commençons par modifier la législation qui interdit dans de très nombreux endroits de couvrir son toit de panneaux solaires.

Effectivement ! Commençons à utiliser le solaire à plus grande échelle sur le sol même de notre planète et arrêtons cette extension abusive du mot pollution au nom de la conservation du patrimoine culturel ! D’accord pour lutter contre les pollutions chimiques, biochimiques …mais la pollution esthétique, c’est très relatif   Tout ce qui est ancien n’est pas forcément beau esthétiquement et je préfère dans le paysage des éoliennes modernes à l’allure élancée à des vieux moulins en décrépitude ou certaines ruines .

[montmein69]

L'éolien en mer parait trouver sa place, en évitant de trop polluer le paysage (distance du rivage augmentée) . Après cela pose quand même quelques problèmes cette distance, pour assurer la maintenance, et aussi des zones d'exclusion pour la présence d'embarcations.

Je me pose aussi des questions sur les phénomènes climatiques qui pourraient "s'aggraver" dans les décennies à venir : vents et vagues plus "assassines" .... qu'on ne sait pas trop prévoir. Donc il faut compter sur des coefficients de sécurité augmentés.

Quel rendement efficace sur le long terme ? C'est donc à voir.

En tout cas pour une autre technique, tous les tentatives de créer des "engins" utilisant l'énergie des vagues ont pour l'instant abouti à une destruction assez rapide des prototypes testés.