Partha Dutta, professeur d'électricité, ordinateur, et l'ingénierie des systèmes à l'Institut polytechnique Rensselaer, envisage un avenir pas si lointain où même les régions les plus reculées du monde auraient accès à une énergie propre et renouvelable. Sa vision ne nécessiterait pas un grand réseau électrique ou une technologie coûteuse. Au lieu, il croit que cela pourrait être accompli en utilisant de simples miroirs, ressources locales, et le soleil.

"J'appelle ça 'l'ingénierie pour un monde meilleur', ' ce qui signifie que vous devez utiliser un prix abordable, accessible, et des ressources adéquates, " dit Dutta.

La conception de Dutta génère de la chaleur en capturant la lumière du soleil, qui est ensuite utilisé pour convertir l'eau en vapeur. Cette vapeur peut être utilisée pour alimenter directement une turbine à vapeur, ou dans ce système, il peut être stocké pour une utilisation ultérieure.

Produire de l'énergie en concentrant la lumière du soleil n'est pas tout à fait nouveau. Mais qu'est-ce qui distingue le concept de Dutta des autres centrales solaires à concentration, il a dit, est que son usine est simple à construire, s'appuie sur des matériaux locaux, et ne nécessite pas l'utilisation de sel fondu, ce qui peut provoquer de la corrosion dans les tuyaux du système. Ces caractéristiques signifient des coûts de montage et de maintenance inférieurs, ce qui ferait une grande différence pour de nombreuses collectivités.

"Nous avons conçu un concentrateur qui peut être fait de petits miroirs, ce qui est très bon marché, " il a dit. " Il peut être fait par une main-d'oeuvre locale, sans formation particulière."

Dutta a récemment construit une usine prototype à l'échelle du kilowatt à Bhopal, Inde, démontrer avec succès la preuve de concept.

Trouver une alternative au sel fondu généralement utilisé dans de tels systèmes était une étape critique. Dutta et son équipe de recherche à Rensselaer ont étudié des centaines de matériaux différents, en se concentrant sur la capacité de chaque matériau à emmagasiner la chaleur. Dutta a apporté ces informations sur le terrain afin de trouver des matériaux naturels et abondants à Bhopal qui correspondent le mieux aux propriétés thermiques idéales découvertes en laboratoire.

Ce qu'il a trouvé, ce sont des roches thermiques abondantes en terre qui ont été placées à l'intérieur d'un réservoir pour le stockage de la chaleur, un élément clé pour garantir la production d'énergie à tout moment de la journée. La nuit, par exemple, quand l'énergie du soleil n'est pas disponible, la chaleur emmagasinée dans la roche convertira l'eau en vapeur qui servira à produire de l'électricité.

Dutta considère ce système comme une alternative propre au charbon et aux combustibles fossiles qui alimentent les centrales thermiques, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre. Il pourrait également ouvrir la voie à une plus grande efficacité énergétique dans les processus industriels qui nécessitent de la chaleur.

Cette énergie indépendante, efficace, et système durable, il a dit, peut être utilisé n'importe où, y compris dans les zones urbaines où la demande en électricité est élevée. Mais Dutta pense que le plus grand potentiel est d'amener de l'électricité dans des régions du monde qui n'ont actuellement pas accès à l'électricité.

"C'est une façon propre de produire de l'électricité, " Dutta a déclaré. "Le potentiel est vaste. Avec cette source d'énergie, vous pouvez faire du chauffage, vous pouvez faire la cuisine, vous pouvez créer de l'électricité, vous pouvez faire la purification de l'eau, ce qui est une chose très importante dans de nombreuses régions du monde."

Dutta prévoit d'étendre cette recherche. Il espère faire la démonstration d'une centrale à l'échelle du mégawatt d'ici un an environ, afin de continuer à montrer le potentiel de cette approche écologique et financière de la production d'énergie solaire. Il cherche également à créer de la vapeur supercritique à haute température grâce à ce processus, une mesure qui augmenterait l'efficacité de la production d'électricité par turbine à vapeur.