Matériau ultra-noir pour centrales solaires thermiques absorbant 99,5 % de la lumière solaire.

Énergie

Équipe éditoriale du site Web sur l'innovation technologique - 30 octobre 2025

Vue idéalisée d'une centrale solaire thermique. [Image : SIT/Générée par IA]

Tout noir

Quand on observe une centrale solaire thermique , tout semble extrême : un immense champ de miroirs capte la chaleur du soleil et la dirige vers une tour de la taille d’un immeuble de 20 étages, où cette chaleur torride est utilisée pour chauffer un fluide, qui sert ensuite à alimenter des turbines et à produire de l’électricité.

Il est donc assez surprenant que l'efficacité de ces centrales à énergie propre et renouvelable repose sur des structures si petites qu'elles sont invisibles à l'œil nu – en fait, un microscope très puissant est nécessaire pour les voir.

L'objectif est de trouver le matériau présentant le taux d'absorption thermique le plus élevé possible, afin qu'il capte un maximum de chaleur lorsque le soleil brille. Concrètement, il s'agit de produire le matériau le plus noir possible pour qu'il absorbe la plus grande partie possible du spectre lumineux sans rien réfléchir, et ainsi capter un maximum de chaleur.

« Plus nous développerons de matériaux absorbants performants, plus les systèmes seront compétitifs et plus nous ouvrirons de perspectives pour ce type d'énergie », commente le professeur González de Arrieta, de l'Université du Pays basque, en Espagne. « Nous réalisons des analyses thermo-optiques pour mesurer les propriétés d'absorption des échantillons que nous recevons. À l'échelle internationale, peu de laboratoires sont dédiés à la recherche sur les hautes températures. »

Et maintenant, l'équipe a découvert un matériau qui s'est révélé non seulement être l'un des plus efficaces jamais évalués, mais qui présente également les propriétés nécessaires à son utilisation pratique dans les centrales solaires thermiques.

L'ensemble de la structure gigantesque de la centrale solaire thermique repose sur ces nanostructures, invisibles à l'œil nu. [Image : González de Arrieta et al. - 10.1016/j.solmat.2025.113840]

Mieux que les nanotubes de carbone.

Le matériau le plus noir jamais fabriqué est composé de nanotubes de carbone . Cependant, bien que ces minuscules tubes établissent des records dans presque tous les laboratoires, ils ne conviennent pas à toutes les applications pratiques.

« Les nanotubes de carbone sont instables à haute température et en présence d'une forte humidité. Il est donc nécessaire de les recouvrir de matériaux plus résistants, ce qui limite leur optimisation. Les nanotubes de carbone absorbent environ 99 % de la lumière, mais ils ne peuvent pas être utilisés dans les centrales solaires à tour », a expliqué Arrieta.

L'équipe a ensuite identifié une autre nanostructure, une nanoaiguille – ces nanoaiguilles ne sont pas creuses comme les nanotubes – faite d'une substance appelée _cobaltate de cuivre ( _CuCo2O4 ).

« Elles sont beaucoup plus stables à haute température et, de plus, les nanoaiguilles recouvertes d'oxyde de zinc présentent une absorption supérieure à celle des nanotubes utilisés jusqu'à présent. Les matériaux actuellement utilisés dans les centrales solaires à tour (silicium noir) absorbent 95 % de la lumière, ce qui est considérable ; or, les nanoaiguilles de cuivre-cobalt absorbent 99 % de la lumière, et celles recouvertes d'oxyde de zinc encore davantage, soit 99,5 % », a déclaré Arrieta.

L'équipe s'attend à ce que son matériel soit rapidement testé en conditions réelles d'exploitation, promettant d'augmenter considérablement la production d'énergie même dans les centrales solaires thermiques déjà installées.

Autres nouvelles concernant :

Autres sujets