Chaleur et poussière menacent l’énergie solaire en Afrique subsaharienne
L’Énergie Solaire en Afrique Subsaharienne : Un Potentiel Entravé par les Défis Environnementaux
Un nouveau rapport met en lumière les défis importants auxquels sont confrontés les systèmes de production d’énergie solaire en Afrique subsaharienne, où les conditions climatiques extrêmes entravent considérablement leur efficacité.
Des chercheurs de l’Arusha Technical College et de la Nelson Mandela African Institution of Science and Technology en Tanzanie ont publié un rapport détaillant comment la chaleur extrême et l’accumulation de poussière dégradent les performances des panneaux photovoltaïques dans cette région. Publié le 1er février dans la revue Discover Sustainability, ce document s’appuie sur des études de terrain menées dans plusieurs pays africains.
Selon l’étude, les hautes températures, accompagnées d’un rayonnement solaire intense et d’humidité, contribuent à la dégradation thermique des panneaux solaires. En Afrique subsaharienne, les températures diurnes dépassent souvent 40 °C à la surface des modules solaires, bien au-delà des seuils optimaux de fonctionnement. Ces conditions entraînent une baisse du rendement énergétique, les performances commençant à diminuer lorsqu’une température de 25 °C est dépassée.
Les chercheurs soulignent qu’à des températures extrêmes, atteignant parfois plus de 70 °C, la tension en circuit ouvert des modules solaires diminue considérablement, accroissant les pertes par recombinaison. Les modules en silicium cristallin, fréquemment utilisés, peuvent ainsi perdre de 15 à 20 % de leur efficacité sous ces contraintes, compromettant l’efficacité énergétique globale, notamment dans les zones rurales où les ressources sont déjà limitées.
Outre la chaleur, la poussière représente un autre obstacle majeur. En Afrique subsaharienne, en particulier dans les régions sèches et semi-arides, la poussière se compose principalement de matières organiques et peut inclure des particules retenant l’humidité et des dépôts salins. Sans nettoyage régulier, ces dépôts diminuent la quantité de lumière solaire atteignant les panneaux, entraînant des réductions de rendement pouvant aller de 20 % à plus de 60 %.
L’impact de la poussière varie en fonction des environnements. Dans les zones industrielles, la poussière de charbon peut entraîner des pertes d’efficacité solaire allant de 53 % à 64 %, tandis que dans les zones où la poussière provient de chantiers et de sites miniers, les pertes peuvent atteindre 58 % à 72 %. En comparaison, dans les zones agricoles où la poussière contient des engrais organiques, les pertes sont légèrement inférieures, allant de 25 % à 35 %.
Pour répondre à ces défis, le rapport propose le développement de technologies adaptées aux climats africains. La maintenance des installations solaires reste un problème dans les zones rurales où l’accès aux infrastructures et aux ressources financières est limité. Les chercheurs mentionnent des solutions de refroidissement passives, telles que les systèmes de ventilation, les matériaux dissipant la chaleur et les revêtements réfléchissants, qui pourraient améliorer les performances des panneaux sans nécessiter de ressources énergétiques supplémentaires. Cependant, ces solutions posent également des défis en termes de coûts et de durabilité.
Les auteurs du rapport appellent à l’élaboration de normes spécifiques aux différentes régions pour améliorer la conception, la certification et la maintenance des panneaux solaires. Ils recommandent de développer des composants plus résistants à la chaleur, d’adapter les méthodes de nettoyage aux conditions locales et de mettre en place des systèmes de certification pour les technologies appropriées aux climats tropicaux.
Ce rapport souligne l’importance cruciale d’optimiser les conditions d’exploitation des systèmes solaires en Afrique subsaharienne, où près de 600 millions de personnes demeurent sans accès à l’électricité. Trouver des solutions adaptées pourrait transformer le paysage énergétique de cette région, tout en soutenant le développement durable et économique.
Dans ce contexte, la collaboration entre chercheurs, entreprises et gouvernements est essentielle pour surmonter ces défis et exploiter pleinement le potentiel solaire de l’Afrique subsaharienne, contribuant ainsi à une transition énergétique plus verte et plus durable.
