D’après pv magazine international.
Des chercheurs de l’université de Californie à Berkeley ont comparé comment l’énergie photovoltaïque ou nucléaire pourrait alimenter un avant-poste avec équipage pendant une période prolongée sur Mars. Ils ont conclu que l’énergie solaire était l’option qui offrait les meilleures performances.
« La production d’énergie photovoltaïque associée à des configurations spécifiques de stockage basées sur l’hydrogène moléculaire dépasse les performances des réacteurs à fusion nucléaire sur 50 % de la surface de la planète, principalement dans les régions situées autour de la bande équatoriale. Cela contredit assez nettement ce qui a été proposé à maintes reprises dans la documentation existante, à savoir que ce sera l’énergie nucléaire qui sera privilégiée », a déclaré Aaron Berliner, chercheur à l’université de Berkeley. Il précise que les deux sources d’énergie ont été comparées en vue de fournir de l’énergie à une mission prolongée de six personnes sur Mars, impliquant un séjour de 480 jours à la surface de la planète avant le retour sur Terre.
L’équipe américaine a examiné quatre scénarios distincts : une production d’énergie nucléaire avec le système Kilopower à fission nucléaire miniaturisée, une production d’énergie photovoltaïque avec stockage d’énergie par batterie, une production d’énergie photovoltaïque avec stockage d’énergie par hydrogène comprimé produit par électrolyse, et une production d’hydrogène avec stockage d’énergie par hydrogène comprimé (PEC).
« Dans nos calculs, nous avons pris un facteur de capacité de 75% pour tenir compte de la déviation du flux solaire tout au long de l’année martienne et nous avons dimensionné les systèmes de stockage d’énergie pour permettre à la mission de fonctionner 1 jour complet à partir de la puissance de réserve », explique le groupe. « Nous avons ensuite calculé les besoins en masse à emporter pour chacun des systèmes de production d’énergie envisagés. »
Les scientifiques ont constaté que, sur les trois options de production d’énergie à base de PV, seul le système photovoltaïque avec électrolyseur surpasse le système nucléaire en termes de masse transportée. Ils ont également indiqué que les bandes passantes optimales des systèmes photovoltaïques dépendent fortement de l’emplacement sur la surface de Mars, de la profondeur totale de la colonne d’air au-dessus de l’emplacement donné, des gradients de concentration de poussière et de glace, et des effets de la géométrie orbitale qui entraînent des épaisseurs différentes de la colonne d’air effective pour les emplacements proches des pôles.
« En conclusion, à condition d’accorder une attention particulière au choix des semi-conducteurs et à la construction des dispositifs, les réseaux de cellules solaires représentent une technologie prometteuse pour l’alimentation d’un habitat martien indépendant », ont déclaré les universitaires. « Notre étude établit des critères de conception pour les cellules solaires sur la surface martienne. Il en ressort que les cellules solaires permettent de réduire considérablement la masse à transporter par rapport aux autres technologies et ce, sur une grande partie de la surface de la planète. »
Les conclusions de cette étude sont présentées dans le document « Photovoltaics-Driven Power Production Can Support Human Exploration on Mars », récemment publié dans Frontiers.
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