En dépit d'être un pays si ensoleillé, L'Australie est toujours à la traîne dans la course à l'adoption de l'énergie solaire. Alors que des panneaux solaires ornent des centaines de milliers de toits à travers le pays, nous n'avons pas encore vu la prochaine étape logique :des bâtiments avec des cellules solaires photovoltaïques faisant partie intégrante de leur structure.

Notre laboratoire espère changer cela. Nous avons développé des tuiles solaires avec des cellules solaires intégrées sur leur surface à l'aide d'un adhésif spécialement adapté. Nous testons maintenant leurs performances dans les températures extrêmes de l'Australie.

Les résultats de nos tests préliminaires suggèrent que nos tuiles solaires peuvent générer 19 % d'électricité en plus que les panneaux solaires conventionnels. C'est parce que les tuiles peuvent absorber l'énergie thermique plus efficacement que les panneaux solaires, c'est-à-dire que la surface des dalles s'échauffe plus lentement en cas d'ensoleillement soutenu, laissant plus de temps aux cellules solaires pour fonctionner à des températures plus basses.

Les émissions de gaz à effet de serre de l'Australie continuent d'augmenter, rendant plus difficile le respect de ses engagements dans le cadre de l'accord de Paris.

Globalement, les bâtiments commerciaux et résidentiels représentent environ 40 % de la consommation d'énergie. D'autres pays cherchent donc à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre en rendant les bâtiments plus économes en énergie. L'Union européenne, par exemple, s'est engagé à rendre tous les grands bâtiments neutres en carbone d'ici 2050. L'Europe et les États-Unis travaillent à la construction de bâtiments à partir de matériaux capables d'exploiter l'énergie solaire.

Ici en Australie, les bâtiments ne représentent qu'environ 20 % de la consommation d'énergie, ce qui signifie que les réductions d'émissions globales offertes par l'amélioration de l'efficacité sont plus faibles.

Cela ne veut pas dire que nous ne devrions pas y aller de toute façon, surtout compte tenu de l'ensoleillement disponible. Pourtant, comparé à d'autres nations, L'Australie en est à son adolescence en ce qui concerne les matériaux de construction solaires intelligents.

Prendre la température de l'Australie

Dans une revue récente dans la revue Solar Energy, nous avons identifié et discuté les problèmes qui entravent l'adoption des constructions génératrices d'énergie solaire, appelées « photovoltaïque intégré au bâtiment », ou BIPV—ici en Australie.

Selon les recherches que nous avons examinées, une grande partie de la crainte d'adopter ces technologies se résume à un simple manque de compréhension. Parmi les facteurs que nous avons identifiés figuraient :des idées fausses sur le coût initial et le délai de récupération; manque de connaissances sur la technologie; l'anxiété face aux futurs changements des microclimats des bâtiments ; et même de la propagande contre le changement climatique et les énergies renouvelables.

À l'échelle mondiale, Les systèmes BIPV ne représentent que 2,5% du marché solaire photovoltaïque (et pratiquement zéro en Australie). Mais ce chiffre devrait atteindre 13% dans le monde d'ici 2022.

Le développement de nouvelles technologies BIPV telles que les tuiles solaires et les façades solaires réduirait non seulement les émissions de gaz à effet de serre, mais ouvrirait également un énorme potentiel pour les entreprises et l'économie.

Selon une enquête nationale (voir l'entrée pour l'Australie ici), Les propriétaires australiens sont encore beaucoup plus à l'aise avec les panneaux solaires sur le toit que d'autres systèmes tels que ceux montés au sol.

À notre avis, il va donc de soi que si nous voulons renforcer les systèmes BIPV en Australie, nos tuiles solaires sont le point de départ idéal. Nos dalles présentent de nombreux avantages, comme un faible entretien, aspect attrayant, remplaçabilité facile, et aucune charge supplémentaire sur le toit par rapport aux panneaux solaires conventionnels montés sur le toit.

Défis à venir

Néanmoins, les défis majeurs de cette technologie sont le coût élevé actuel, mauvaise sensibilisation des consommateurs, et l'absence de processus de fabrication à l'échelle industrielle. Nous avons fabriqué nos carreaux avec l'aide d'une installation d'impression 3D de l'Université Western Sydney, qui peut être attaché à une machine de fabrication de carreaux existante avec des modifications mineures.

Le coût d'installation actuel des tuiles solaires commerciales pourrait atteindre 600 $ A par mètre carré, y compris l'onduleur.

Quoi de plus, nous avons peu d'informations sur les performances des tuiles en cas d'utilisation à long terme, et aucune donnée indiquant si les tuiles solaires auront un effet sur les conditions à l'intérieur du bâtiment. Il est possible que les tuiles augmentent la température à l'intérieur, augmentant ainsi le besoin de climatisation.

Pour répondre à ces questions, nous réalisons une analyse complète des coûts du cycle de vie de nos tuiles solaires, ainsi que de travailler sur des moyens de réduire les coûts. Notre objectif est de réduire le coût à 250 $ A par mètre carré ou même moins, y compris l'onduleur. Des prix comme celui-ci donneraient, espérons-le, aux propriétaires australiens le pouvoir d'intégrer l'énergie solaire dans la structure de leur maison.

L'auteur principal remercie le professeur Bijan Samali pour la précieuse supervision de ses recherches.

Md Abdul Alim, Chercheur postdoctoral en développement durable (Energie et Eau), Université de l'ouest de Sydney ; Ataur Rahman, Professeur agrégé, Université de l'ouest de Sydney , et Zhong Tao, Professeur, Université de l'ouest de Sydney

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.