Doubling the sun's power

Faire d'une pierre deux coups... de soleil

Deux jeunes Québécoises mettent au point un dispositif permettant de doubler les gains en énergie solaire
19 mai 2008
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Selon le ministère des Ressources naturelles du Canada, dans le domaine de l’habitation, l’énergie solaire est surtout utilisée pour les chauffe-eau et le chauffage. Le soleil représente une source d’énergie économique, mais il ne peut suffire à combler l’ensemble des besoins d’un foyer.

Maude Briand-Lemay et Pénélope Robinson ont donc cherché un moyen plus efficace de capter l’énergie solaire. Sachant que de plus en plus de bâtiments sont pourvus de capteurs solaires, elles ont mené une enquête et élaboré un système visant à faire bon usage du versant nord d’un toit à pignon, qui reçoit moins de soleil que le versant sud. Ainsi est né le projet « Miroir : deux soleils », grâce auquel elles ont atteint la finale pancanadienne du concours Expo-Sciences 2007.

Ces deux copines de 16 ans sont des élèves de la concentration sciences-mathématiques à la polyvalente Nicolas-Gatineau, au Québec. Tout a commencé grâce à leur professeur de secondaire I, Christian Asselin, qui en plus d’aviver leur intérêt pour la recherche scientifique, les a amenées à se conscientiser aux problèmes environnementaux de notre époque. Il affirme d’ailleurs qu’« inculquer des valeurs et le respect de l’environnement est aussi vital que de respirer ».

Le génie de Maude et Pénélope a été d’installer des panneaux solaires sur la face nord du toit, la moins exposée. Elles ont ensuite pensé à ériger un mât près de la maison, auquel elles ont fixé un miroir permettant de réfléchir les rayons solaires vers les panneaux installés au nord. Elles ont ainsi découvert une manière innovatrice de capter le rayonnement solaire sans avoir à placer les capteurs au soleil, comme le veut la coutume. Les résultats ont été probants. Grâce à une maquette et un appareil de mesure, elles ont pu constater que la somme de kilowatts recueillie était identique des deux côtés du toit.

En revanche, lorsqu’elles retiraient le miroir, l’indicateur enregistrant les données de la face nord tombait à zéro. Leur stratagème permet donc de doubler la production d’énergie solaire.

Des évaluations comme celle-ci pourraient s’avérer décisives pour nos besoins futurs en énergie. C’est ce qui a incité la Ontario Power Generation et le Club Optimiste de Gatineau à commanditer l’expérience des deux jeunes chercheuses. Elles ont également déposé un brevet auprès de l’Office de la propriété intellectuelle du Canada (OPIC).

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Au cours de l’élaboration du projet, Maude et Pénélope ont beaucoup appris : l’inclinaison des toits et l’orientation du soleil n’ont plus de secret pour elles. En cherchant à optimiser le rendement de leur système, elles ont découvert qu’un servomécanisme permettait de suivre les déplacements de l’astre. Elles ont trouvé une réponse aux risques provoqués par le vent : le miroir rétractable. Elles ont également tenté l’expérience avec un miroir parabolique, mais se sont rendu compte que son intensité lumineuse, trop grande, risquait d’endommager les panneaux solaires.

À chaque étape, Maude et Pénélope ont montré rigueur, passion et sens de l’analyse. Christian Asselin le confirme : « Toutes les deux font preuve d’acharnement, de curiosité et du désir de se dépasser : c’est pour cela qu’elles forment une équipe gagnante. »

En trouvant le moyen de doubler l’énergie solaire recueillie, tenant compte des possibilités de stockage, elles se sont placées à l’avant-garde de la recherche dans le domaine du développement durable.

Certes, « le concept est coûteux et semblera peu esthétique à la plupart des gens », avoue leur professeur, mais là n’est pas le but recherché. D’après lui, l’important est « que ce soit rentable à long terme, du point de vue environnemental. Je crois que c’est pour cette raison que ce projet est promis à un bel avenir ».