Une tour solaire, appelée centrale solaire aérothermique ou cheminée solaire (à ne pas confondre avec les centrales solaires thermodynamiques ni avec les tours solaires thermiques), est une centrale de production électrique qui utilise des courants d'air chauffés par le soleil pour générer de l'énergie cinétique, transformée en énergie électrique grâce à des turbines. L'invention est brevetée en 1897 par un ingénieur anglais, Alfred Rosling Bennett, et un prototype est conçu par un inventeur espagnol, Isidoro Cabanyes, en 1903. La première centrale opérationnelle est construite en 1982 à Manzanares (Espagne) et fonctionne jusqu'en 1989. alt=Schéma de fonctionnement d'une centrale solaire aérothermique|vignette|400x400px|Schéma de fonctionnement d'une centrale solaire aérothermique
Principe Éclairé par la lumière du soleil, l'air ambiant est chauffé dans un vaste collecteur situé au niveau d'une plaine, et conduit par une cheminée qui débouche en altitude, permettant ainsi de tirer profit de la différence de température et de l'énergie potentielle de convection disponible. À la base de la cheminée se trouvent des turbines entraînant des générateurs électriques permettant de produire de l'électricité.
Historique En 1897, un brevet de « moteur à air » est déposé par un ingénieur anglais, . Il dépose un second brevet sur le sujet en 1911. Un prototype, construit en 1919 par la société Albert H. Holmes & Son, Londres, est exposé au Musée de la science de Londres. En 1903, un brevet de « moteur aéro-solaire » est déposé par le colonel espagnol . En 1982, un prototype est construit en Espagne par l'ingénieur allemand Jörg Schlaich. Prévu pour durer trois ans, il fonctionne jusqu'en 1989.
Réalisation La centrale de Manzanares (1982-1989) alt=Photo de la cheminée de l'ancienne tour solaire de Manzanares |vignette|Centrale solaire aérothermique de Manzanares, dont la cheminée culmine à 195 mètres d'altitude
La première tour solaire opérationnelle est celle de Manzanares (ville espagnole à de Madrid). Une centrale expérimentale est construite en 1982 sous la direction de l'ingénieur allemand Jörg Schlaich par le cabinet allemand Schlaich Bergermann & Partners grâce à un financement du Ministère allemand de la recherche et de la technologie. Elle est composée d'une cheminée cylindrique de de haut et de 10 m de diamètre, au centre d'un collecteur solaire circulaire de de diamètre avec de vitrages à au-dessus du sol, permettant de chauffer l'air. La puissance prévue est de . Conçue comme une structure pilote qui ne devait durer que trois ans, elle fonctionne jusqu'en 1989, jusqu'à ce qu'une tempête brise la cheminée mal haubanée. À l'époque, le coût du kilowatt-heure de la centrale est cinq fois supérieur aux centrales thermiques classiques.
La centrale de Jinshawan (2010) Construite en Mongolie, près de Jinshawan, une centrale de est entrée en opération en . Résultat d'une coopération entre l'Université de science et technologie de la Mongolie intérieure (IMUST) et l'Université technologique de Madrid, la centrale coute 208 millions de dollars. Cependant, selon Patrick Cottam et Rudolf Bergermann qui ont visité le site, la centrale n'est jamais opérationnelle à cause d'erreurs de fabrication.
Projets De nombreux projets ont vu le jour, sans succès :
conduit à flanc de montagne (1926), proposé par Bernard Dubos à l'Académie des sciences
tour solaire souple autoporteuse (2008), développée en 2013 par l'entreprise Lindstrand Technologies Ltd et Patrick Cottam tour à vortex (2009), développée par Neven Ninic et Sandro Nizetic tour solaire appelé Projet de Buronga (2010), développé par la société Enviromission en Australie
Homonymies Une tour solaire est aussi un instrument scientifique pour examiner le soleil : tour solaire de Meudon. Une tour solaire est le constituant principal de certaines centrales solaires thermodynamiques. La Tour solaire est un gratte-ciel du Mans.
Notes et références
Annexes
Publication scientifique
Articles connexes Tour solaire (thermique) Centrale solaire thermodynamique Tour énergétique Tirage thermique Énergie solaire en Israël
Liens externes
Une tour solaire en Australie Sur le site techno-science.net Sur le site enerzine.com Les inventeurs de la tour solaire Sur le site quanthomme.free.fr Film de présentation sur le site de la société Solarmission Projet de tour solaire d'une puissance de en Australie par EnviroMission Tour-solaire.fr Fonctionnement de réacteurs météorologiques, vortex, etc.
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