Nous pouvons fabriquer des tuiles de toit avec des cellules solaires intégrées - le défi consiste maintenant à les rendre moins chères

Nous pouvons fabriquer des tuiles de toit avec des cellules solaires intégrées - le défi consiste maintenant à les rendre moins chères Ceci, sauf imprimé directement sur vos tuiles. Cole Eaton Photographie / Shutterstock

En dépit de son statut de pays sunkissed, l’Australie est toujours à la traîne dans la course à 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: les bâtiments dotés de cellules photovoltaïques solaires 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 actuellement leurs performances par rapport aux températures rigoureuses en Australie.

Les résultats de nos tests préliminaires suggèrent que nos tuiles solaires peuvent générer 19% plus d'électricité que les panneaux solaires conventionnels. Cela s'explique par le fait que les carreaux peuvent absorber l'énergie thermique plus efficacement que les panneaux solaires, ce qui signifie que la surface des carreaux s'échauffe plus lentement en cas d'ensoleillement soutenu, laissant ainsi aux cellules solaires plus de temps pour fonctionner à des températures plus basses.

Nous pouvons fabriquer des tuiles de toit avec des cellules solaires intégrées - le défi consiste maintenant à les rendre moins chères La tuile solaire.

Les émissions de gaz à effet de serre de l'Australie continuer à augmenter, le faisant plus difficile de respecter ses engagements dans le cadre de l'accord de Paris.

À l'échelle mondiale, les bâtiments commerciaux et résidentiels représentent environ 40% de la consommation d'énergie. Par conséquent, d'autres pays s'efforcent de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre en améliorant l'efficacité énergétique des bâtiments. L'Union européenne, par exemple, s'est engagée à rendre tous les grands bâtiments neutres en carbone par 2050. L’Europe et les Etats-Unis travaillent sur la construction de bâtiments de matériaux qui peuvent exploiter l'énergie solaire.

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

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 pays, l’Australie est très adolescente dans le domaine des matériaux de construction intelligents face à l’énergie solaire.

Prendre la température de l'Australie

Dans une récente avis dans le journal Solar Energy, nous avons identifié et discuté des problèmes qui entravent l’adoption de constructions produisant de l’énergie solaire - connues sous le nom de «photovoltaïque intégré au bâtiment», ou BIPV, ici en Australie.

Selon les recherches que nous avons passées en revue, la peur de l’adoption de ces technologies se résume à un simple manque de compréhension. Parmi les facteurs que nous avons identifiés, citons: des idées fausses sur les coûts initiaux et le délai de récupération; manque de connaissances sur la technologie; inquiétude face aux futurs changements apportés au microclimat des bâtiments; et même la propagande contre le changement climatique et les énergies renouvelables.

WDans le monde entier, les systèmes BIPV ne représentent que 2.5% du marché de l’énergie solaire photovoltaïque (et pratiquement nul en Australie). Mais cela est prévu pour augmenter à 13% globalement par 2022.

Le développement de nouvelles technologies BIPV, telles que les tuiles solaires et les façades solaires, permettrait non seulement de réduire les émissions de gaz à effet de serre, mais également d’ouvrir un potentiel énorme pour les entreprises et l’économie.

Selon une enquête nationale (voir l’entrée pour l’Australie) ici), Les propriétaires australiens sont toujours beaucoup plus à l’aise avec les panneaux solaires de toit que d’autres systèmes tels que ceux installés au sol.

À notre avis, il va de soi que si nous voulons dynamiser les systèmes BIPV en Australie, nos tuiles solaires sont l’endroit idéal pour commencer. Nos tuiles présentent de nombreux avantages, tels que peu d’entretien, un look attrayant, une facilité de remplacement, et aucune charge supplémentaire sur le toit par rapport aux panneaux solaires conventionnels montés sur le toit.

Défis à relever

Néanmoins, les principaux défis de cette technologie sont le coût élevé actuel, la faible sensibilisation des consommateurs et l’absence de processus de fabrication à l’échelle industrielle. Nous avons fabriqué nos carreaux à l'aide d'une imprimerie 3D de la Western Sydney University, qui peut être reliée à une machine de fabrication de carreaux existante moyennant des modifications mineures.

Le coût d’installation actuel des tuiles solaires commerciales pourrait être aussi élevé que 600 $ par mètre carré, y compris l’onduleur.

De plus, nous disposons de peu d'informations sur la performance des tuiles de toit en cas d'utilisation à long terme, et nous ne savons pas si les tuiles solaires auront un effet sur les conditions à l'intérieur du bâtiment. Il est possible que les carreaux augmentent la température à l'intérieur, augmentant ainsi le besoin de climatisation.

Pour répondre à ces questions, nous procédons à une analyse du coût complet du cycle de vie de nos panneaux solaires, ainsi qu'à des moyens de réduire les coûts. Notre objectif est de réduire le coût à 250 USD par mètre carré, voire moins, y compris l’onduleur. Espérons que de tels prix donneraient aux propriétaires australiens le pouvoir d’intégrer l’énergie solaire dans le tissu de leur maison.

A propos de l'auteur

Md Abdul Alim, chercheur postdoctoral en développement durable (énergie et eau), Université Western Sydney; Ataur Rahman, professeur associé, Université Western Sydneyet Zhong Tao, professeur, Université Western Sydney. L'auteur principal merci Professeur Bijan Samali pour la supervision précieuse de ses recherches.La Conversation

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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