Un groupe de chercheurs marocains a mis au point un dispositif innovant de nettoyage automatique des panneaux solaires fondé sur un film transparent en mouvement continu, capable d’éliminer poussières et fientes d’oiseaux sans recours à l’eau. Ce système, dont le coût de fabrication ne dépasse pas 386 dollars, a déjà fait l’objet d’un dépôt de brevet et pourrait marquer une étape majeure vers l’autonomie d’entretien des installations photovoltaïques.
Une architecture à film transparent et brosses spiralées
Les concepteurs expliquent que «le cœur du dispositif repose sur une fine pellicule transparente, dotée d’une transmittance lumineuse supérieure à 95 %, et résistante à des températures atteignant 93 °C.» Cette membrane flexible, de 50 × 200 centimètres pour une épaisseur de 2 millimètres et un poids de 1,4 kilogramme, se déploie entre deux rouleaux motorisés qui la font défiler lentement sur la surface du module solaire. «La partie inférieure comporte une brosse spiralée maintenant un contact constant avec la pellicule afin de retirer poussière et impuretés.»
L’ensemble s’intègre sans modification aux structures porteuses déjà en service. Les essais réalisés sur une cellule polycristalline de 48 × 35 × 1,7 centimètre, délivrant une puissance maximale de 17,2 volts pour 1,17 ampère, ont confirmé «la compatibilité du dispositif avec des conditions thermiques extrêmes comprises entre 40 °C et 85 °C.»
Une commande électronique à faible coût et forte longévité
Le système de pilotage repose sur une carte de développement STM32F429, réputée pour sa fiabilité et son prix réduit. Les ingénieurs précisent que «le contrôleur active chaque matin le moteur principal durant vingt secondes, en fonction des variations d’humidité et de luminosité.» Pendant ce cycle, «le moteur du film effectue une rotation par seconde tandis que la brosse tourne six fois plus vite pour garantir un nettoyage uniforme.»
Les concepteurs détaillent en outre la répartition du coût total : «Les composants électriques, représentant environ 75 % de l’ensemble, incluent capteurs de courant et de tension à 70 dollars chacun et convertisseur DC-DC à 122,3 dollars. Les éléments mécaniques, tels que les tiges métalliques et la plaque photovoltaïque, n’en constituent qu’un quart.» Selon leurs estimations, «les composants électroniques pourraient résister de huit à douze ans en climat aride.»
Les chercheurs soulignent que ce procédé «offre un rapport coût-efficacité supérieur à celui des solutions existantes de nettoyage des panneaux solaires, notamment dans les régions désertiques.» Leur étude, intitulée «A novel cleaning system to enhance photovoltaic efficiency», a été publiée dans la revue Unconventional Resources.
Les travaux ont été conduits conjointement par la plate-forme de recherche du Green Energy Park, le Centre d’excellence chimie appliquée et recherche en ingénierie (ACER) et le laboratoire d’applications scientifiques innovantes (MIEL), qui prévoient déjà une évolution du prototype. «Les prochaines étapes incluent l’usage de l’intelligence artificielle pour la maintenance prédictive, l’apprentissage automatique afin d’ajuster les cycles de nettoyage et l’emploi de jumeaux numériques pour anticiper les défaillances.»
Par cette invention sobre et ingénieuse, la recherche marocaine démontre que la rationalité technologique peut encore se concilier avec la frugalité économique.
