Ces nanosphères en or permettent de récupérer 90 % de la puissance du Soleil
Chaque seconde, le Soleil bombarde la Terre d’une énergie immense encore mal exploitée. Des chercheurs ont mis au point des nanosphères en or capables d’en capter presque la totalité.
La transition énergétique progresse, mais la dépendance aux énergies fossiles reste forte. Malgré l’essor des panneaux solaires et des éoliennes, le pétrole, le gaz et le charbon dominent encore la production mondiale. Des chercheurs travaillent déjà sur des solutions innovantes utilisant la lumière solaire pour capturer le CO₂ et limiter le réchauffement climatique. Dans le même temps, la demande en électricité continue d’augmenter. Les centres de données, l’intelligence artificielle et l’industrie lourde consomment toujours plus d’énergie. Pourtant, une ressource gratuite et abondante nous frappe en permanence.
Environ 89 000 térawatts d’énergie solaire atteignent la surface de la Terre à tout moment. Ce chiffre dépasse largement les besoins énergétiques mondiaux. Le problème ne vient donc pas de la quantité disponible, mais de notre capacité à la capter. Les technologies actuelles ne récupèrent qu’une partie du spectre solaire. Or, la lumière du Soleil se compose d’ultraviolet, de visible et d’infrarouge. Chaque portion transporte une part importante d’énergie.
Des suprabilles en or captent 90 % du spectre solaire grâce à un effet plasmonique inédit
Les panneaux photovoltaïques convertissent surtout la lumière visible et une partie du proche infrarouge. Les systèmes solaires thermiques absorbent davantage, mais leurs revêtements restent imparfaits. Une part significative du rayonnement est donc perdue. Pour dépasser cette limite, des chercheurs ont développé des sphères microscopiques composées de milliers de nanoparticules d’or. Ces structures auto-assemblées mesurent environ 2 100 nanomètres de diamètre.
Ces « suprabilles » exploitent un phénomène appelé résonance plasmonique. Les électrons à la surface des nanoparticules vibrent lorsqu’ils sont frappés par la lumière. Cette interaction piège les photons sur une large gamme de longueurs d’onde. Les tests montrent une absorption proche de 90 % du spectre solaire exploitable. D’après les travaux publiés dans la revue scientifique ACS Applied Materials & Interfaces, cette approche permet de couvrir à la fois l’ultraviolet, le visible et le proche infrarouge.
Appliquées sous forme de film sur un générateur thermoélectrique, ces sphères augmentent fortement la chaleur produite. Les chercheurs indiquent une puissance environ 2,4 fois supérieure à celle obtenue avec des revêtements classiques à base de nanoparticules. La fabrication repose sur un procédé en solution relativement simple. La technologie pourrait être intégrée à des systèmes solaires thermiques, à des générateurs thermoélectriques ou à des installations hybrides combinant production électrique et chaleur.
