Le concentrateur solaire de Singapour canalise la lumière du jour sous terre

Singapour est bondée. Environ 5,6 millions de personnes vivent déjà sur la petite nation insulaire, ce qui la rend à peu près aussi densément peuplée que la ville de New York – et la population continue de croître.

Pour faire plus de place aux futurs résidents, le gouvernement profite de l'espace sous la surface de Singapour, en construisant des installations souterraines de services publics, des installations de stockage, etc.

Maintenant, des chercheurs de l'Université technologique de Nanyang (NTU) ont développé un concentrateur solaire compact pour éclairer durablement ces espaces souterrains - et cela fonctionne en suivant automatiquement le soleil.

Un concentrateur solaire est comme une loupe - il prend les rayons du soleil et les concentre en un faisceau de lumière chaud.

Habituellement, ce faisceau est dirigé vers un récepteur qui transporte l'énergie solaire vers une centrale électrique où elle peut être convertie en électricité - c'est comme le processus utilisé pour créer de l'électricité à partir de panneaux solaires standard, mais plus efficace.

Dans un concentrateur solaire conventionnel, de grands miroirs agissent comme la loupe, créant le faisceau qui brille sur le récepteur. De puissants moteurs ajustent la position des miroirs tout au long de la journée pour s'assurer qu'ils captent le maximum de lumière solaire.

Ces systèmes peuvent être massifs, monopolisant plusieurs kilomètres carrés de terrain avec des milliers de miroirs et de moteurs. Ils peuvent également être compliqués à construire et coûteux à entretenir.

Le concentrateur solaire de NTU est conçu pour transporter la lumière du soleil elle-même - il n'y a pas de conversion en électricité. Il est fabriqué à partir de pièces standard et est beaucoup, beaucoup plus petit que les systèmes conventionnels.

"En raison des contraintes d'espace dans les villes densément peuplées, nous avons intentionnellement conçu le système de collecte de la lumière du jour pour qu'il soit léger et compact", a déclaré le chercheur Yoo Seongwoo dans un communiqué de presse.

"Cela faciliterait l'intégration de notre appareil dans l'infrastructure existante en milieu urbain."

Plutôt que d'utiliser des miroirs pour leur concentrateur solaire, NTU a utilisé une boule en acrylique transparent. La lumière du soleil frappe la balle et est concentrée en un faisceau de la même manière qu'elle le serait par un miroir. Ce faisceau brille ensuite dans une extrémité d'un câble à fibre optique et à l'autre extrémité, comme un tuyau pour la lumière du soleil.

Parce que la balle est ronde, elle capte la lumière du soleil de n'importe quelle direction - pas besoin de la déplacer avec des moteurs comme un concentrateur solaire à miroir - mais la position du faisceau de lumière concentré qu'elle produit se déplace avec le soleil (comme un cadran solaire inversé) .

Pour résoudre ce problème, NTU a connecté de minuscules moteurs à des puces informatiques pouvant être préchargées avec les coordonnées GPS d'un concentrateur solaire. Ces moteurs déplacent automatiquement l'extrémité du câble tout au long de la journée pour suivre le faisceau.

Des capteurs près de l'extrémité du câble mesurent la luminosité de la lumière. Ces mesures peuvent également déclencher les moteurs pour déplacer le câble s'il ne semble pas être à l'emplacement idéal.

Une ampoule LED (alimentée par l'électricité) est positionnée juste à côté de l'orbe - elle s'allume automatiquement la nuit et par temps couvert, garantissant que la lumière atteint l'autre extrémité du câble 24h/24 et 7j/7.

Lors de tests dans une pièce noire, le concentrateur solaire a produit de la lumière plus efficacement que les ampoules LED disponibles dans le commerce (230 lumens/Watt contre 90 lumens/Watt).

L'équipe NTU envisage de monter le système sur des poteaux similaires à un lampadaire. Il pourrait ensuite éclairer les parkings souterrains, les ascenseurs et les passerelles à travers le câble.

En prime, l'ampoule LED qui s'allume la nuit et par temps couvert fournirait de la lumière aux personnes au-dessus du sol - et Singapour n'en manque pas.

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