Four solaire d'Odeillo

Four solaire d'Odeillo

Le four solaire l'été

Présentation

Destination initiale	Four solaire
Construction	1962
Patrimonialité	Inscrit MH (2009)  Patrimoine XXe siècle

Localisation

Département	Pyrénées-Orientales
Commune	Font-Romeu-Odeillo-Via
Adresse	7 rue du Four-Solaire
Altitude	1 535 m

Coordonnées	42° 29′ 38″ N, 2° 01′ 45″ E

Localisation sur la carte de France

Localisation sur la carte des Pyrénées-Orientales

Le four solaire d’Odeillo, de 54 mètres de haut et 48 de large comprenant 63 héliostats, est un four fonctionnant à l’énergie solaire, mis en service en 1969. Sa puissance thermique est d'un mégawatt. Avec le four solaire de Parkent en Ouzbékistan, il est l'un des deux plus grands fours solaires du monde.

Ce laboratoire doit sa renommée mondiale à son acquis scientifique unique dans le domaine des études par voie solaire des phénomènes à haute température et du comportement des matériaux soumis à des conditions extrêmes.

Les fours solaires de Mont-Louis et d'Odeillo ont servi de modèles dans le monde entier, démontrant le potentiel de l'énergie solaire et ses multiples applications. Sur place, il est également possible de découvrir la cuisson au four solaire.

Géographie

Symbole mondial de l'énergie solaire en France, le grand four solaire d'Odeillo est situé dans la commune de Font-Romeu-Odeillo-Via en Cerdagne, dans le département des Pyrénées-Orientales, région du Languedoc-Roussillon, dans le sud de la France.

Le site d'Odeillo a été choisi pour :

• la durée et la qualité de son ensoleillement en lumière directe (plus de 2 400 h/an)
• la pureté de son atmosphère (altitude élevée et faible humidité moyenne).

On trouve à proximité le four solaire de Mont-Louis et la centrale solaire THEMIS, à Targassonne.

Principe de fonctionnement

Principe de fonctionnement

Vue vers l'est, depuis le centre de la parabole

Un des 63 héliostats

Le principe utilisé est celui de la concentration des rayons par des miroirs réfléchissants. Les rayons solaires sont captés par une première série de miroirs orientables situés sur la pente, puis envoyés vers une deuxième série de miroirs (les « concentrateurs »), disposés en parabole. De là ils convergent vers une cible circulaire au sommet d'une tour centrale ; cette cible a à peine 40 cm de diamètre. Cela revient à concentrer l'énergie de « 10 000 soleils ».

Avantages

• On peut obtenir en quelques secondes des températures supérieures à 3 500 °C, selon le procédé mis en œuvre au foyer de l'installation ;
• L'énergie est « gratuite », et non polluante ;
• Ce four permet d'obtenir de brusques changements de température, et donc d'étudier l'effet des chocs thermiques ;
• Il n'y a aucun élément contaminant (gaz de combustion, pollution, résidus, etc.), puisque seul l'objet à étudier est chauffé uniquement par un rayonnement ;
• Ce chauffage peut être réalisé en atmosphère contrôlée (le vide spatial, la haute atmosphère de Mars, etc.)

Utilisation

Le four solaire d'Odeillo accueille une partie des équipes du laboratoire de recherche PROMES du CNRS (UPR8521) cohabilité avec l’Université de Perpignan sur les études thermiques à haute température, les systèmes caloporteurs, la conversion de l'énergie, le craquage de l'eau pour produire de l'hydrogène, le comportement des matériaux à haute température dans des environnements extrêmes...

Les domaines de recherches sont aussi étendus aux industries aéronautiques, aérospatiales...

On peut y faire des expériences dans des conditions de grande pureté chimique.

Histoire

Le chimiste français Félix Trombe et son équipe ont réalisé à Meudon en 1946 une première expérience à l'aide d'un miroir de DCA pour montrer la possibilité d'atteindre de hautes températures très rapidement et dans un environnement très pur, grâce à la lumière du soleil fortement concentrée. L'objectif était de faire fondre du minerai et d'en extraire des matériaux très purs pour confectionner de nouveaux matériaux réfractaires plus performants.

Pour concrétiser cette filière et en tester les diverses possibilités, un premier four solaire fut construit à Mont-Louis en 1949. Quelques années après, sur le modèle du four de Mont-Louis et au vu des résultats obtenus, un four solaire de taille quasi industrielle fut construit à Odeillo. Les travaux de la construction du Grand Four Solaire d’Odeillo durèrent de 1962 à 1968 pour une mise en service en 1969.

Fervents partisans de l’énergie solaire et à la suite du premier choc pétrolier de 1973, durant la deuxième moitié des années 1970, les chercheurs du four solaire d’Odeillo orientèrent davantage leurs travaux vers la conversion de l’énergie solaire en électricité.

Ces travaux participèrent à l’étude d’une Centrale solaire thermodynamique qui sera réalisée par EDF en 1983. C’est la centrale THEMIS dont l'expérimentation dura de 1983 à 1986.

La fermeture aux expérimentations solaires de la Centrale solaire Thémis entre 1987 et 2004 signifiait la mise en sommeil des recherches sur la conversion de l’énergie solaire en électricité. Le laboratoire du Grand Four Solaire d’Odeillo recentre son activité sur l’étude des matériaux et la mise au point de procédés industriels avec l’appui de Claude Dupuy de Crescenzo, devenant le laboratoire de l'IMP (Institut de science et de génie des Matériaux et Procédés).

Avec le retour des préoccupations énergétiques et environnementales, le laboratoire s'implique à nouveau dans la recherche de solutions concernant l’énergie et l’environnement, sans renier ses compétences uniques dans le domaine des matériaux et des procédés.

PROMES (Procédés Matériaux et Énergie Solaire) — c’est le nom actuel du laboratoire— travaille aujourd’hui, en plus des recherches sur les matériaux, sur différents systèmes de production d’électricité, d’extraction de l’hydrogène par voie solaire et divers procédés de retraitements de déchets (y compris radioactifs).

Le four est inscrit au titre des monuments historiques depuis mai 2009 et est également labellisé « Patrimoine du XX^e siècle ».

Le four solaire

Centre d'information pour le public Héliodyssée

Depuis 1990, un centre d'information ouvert au public est également présent sur le site (indépendant du laboratoire CNRS). D'abord intitulé « Exposition du Grand Four Solaire d'Odeillo », ce site devient fin 2006 « Héliodyssée ».

Destiné aux petits comme aux grands, Héliodyssée permet de découvrir en s'amusant l'énergie solaire et ses dérivés (les autres formes d'énergies renouvelables, les utilisations dans l'habitat) et les travaux des chercheurs du CNRS sur l'énergie, l'environnement, les matériaux pour l'espace, les matériaux du futur.

Héliodyssée comporte aussi un service éducatif plus particulièrement destiné aux classes du primaire et aux collèges. Les ateliers proposés permettent aux élèves d'aborder de manière simple et concrète les premières notions sur l'énergie renouvelable, les caractéristiques de la lumière, l'effet de serre, etc.

Voir aussi

Bibliographie

• G. Olalde et J.L. Peube, « Étude expérimentale d'un récepteur solaire en nid d'abeilles pour le chauffage solaire des gaz à haute température », Revue de Physique Appliquée, n^o 17,‎ 1982, p. 563-568
• Bernard Spinner, « La construction d’un pôle de recherche et d’expérimentation solaire », La revue pour l’histoire du CNRS, n^o 5,‎ 2001 (lire en ligne)
• « Four solaire d'Odeillo », notice n^o PA66000023, sur la plateforme ouverte du patrimoine, base Mérimée, ministère français de la Culture

Articles connexes

• Centrale solaire Thémis
• Four solaire de Mont-Louis
• Félix Trombe
• Énergie solaire
• Four solaire
• Université de Perpignan
• Four solaire de Parkent en Ouzbékistan

Liens externes

• Laboratoire PROMES Site officiel scientifique
• Site officiel touristique