Innovation Produire de l’énergie propre avec ses fenêtres

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Comment les fenêtres des grands immeubles d’un centre-ville, chauffées par le soleil à longueur de journée, pourraient-elles fournir une énergie propre ? Une entreprise torontoise propose sa solution : des stores à cellules photovoltaïques.

À première vue, les stores robotisés de Morgan Solar ressemblent à n’importe quel produit du même genre. Leurs lamelles horizontales s’ouvrent, se referment, montent et descendent au moyen de petits moteurs télécommandés.

Mais il ne faut pas se leurrer : chacun de ces stores est une merveille technologique, capable de produire jusqu’à 200 wattheures, selon John Paul Morgan, ingénieur-physicien qui a créé son entreprise en 2007 à l’âge de 27 ans. Elle a été classée l’an dernier parmi les 50 sociétés environnementales connaissant la croissance la plus rapide au Canada par le magazine spécialisé Corporate Knights.

Ainsi, « 200 wattheures multipliés par 1000 fenêtres, cela représente une production qui peut alimenter le système d’éclairage de l’immeuble et même plus », affirme cet Albertain dans un français plus qu’acceptable, appris au Congo lors d’une mission humanitaire avec l’organisme Médecins sans frontières.

Ce séjour d’un an dans une région isolée lui a fait réaliser tout le potentiel des rayons du soleil, raconte-t-il. « L’approvisionnement en essence ou en diesel était coûteux et compliqué. Il était plus logique et économique de produire de l’électricité sur place avec des panneaux photovoltaïques. C’est là que j’ai compris que l’énergie solaire était la solution de l’avenir. »

De retour au pays, le jeune ingénieur a créé son entreprise avec l’idée de produire des panneaux solaires à bas prix pour rendre l’énergie solaire le plus abordable possible. Mais devant l’inondation de produits chinois, il a plutôt orienté ses efforts sur la conception de panneaux plus performants.

« Au lieu de recruter d’abord des vendeurs, j’ai commencé par embaucher des scientifiques », souligne John Paul Morgan.

Résultat de ces recherches : des panneaux solaires bonifiés de petites lentilles optiques, faciles à produire, qui concentrent les rayons sur des cellules d’une taille de 1 millimètre. Placés sur un axe rotatif, ces mêmes panneaux changent d’orientation pour suivre le soleil à la manière d’un tournesol, grâce à un logiciel créé par les chercheurs de Morgan Solar.

L’ensemble permet une efficacité accrue de 25 %, selon les données de l’entreprise.

Circuit court

Une autre façon d’améliorer l’efficacité énergétique serait de produire un maximum d’électricité là où elle est consommée, s’est toujours dit John Paul Morgan, captivé par la concentration de grands édifices urbains frappés par une énergie solaire qui reste à canaliser.

L’installation de panneaux solaires translucides, collés aux fenêtres, n’est pas une solution acceptable pour les occupants qui veulent pouvoir bénéficier d’une vue claire sur l’extérieur. « La question était de savoir quoi faire pour capter l’énergie sans bloquer la vue ni la lumière », résume M. Morgan.

Le déclic est survenu à la suite d’un projet réalisé en 2021 à l’édifice C.D. Howe à Ottawa. Ce bloc de verre de 11 étages pose des problèmes de chaleur et de luminosité excessives à ses occupants. Locataire de l’immeuble, le ministère fédéral de l’Innovation, de la Science et du Développement économique a demandé à Morgan Solar de proposer une solution et, du coup, d’utiliser les fenêtres du 11^e étage comme une vitrine technologique.

« Nous avons couplé notre logiciel de guidance à des stores motorisés pour contrôler l’entrée de la lumière. Les stores s’ajustent automatiquement selon l’angle du soleil et la mesure d’ennuagement. La simple réduction des besoins de climatisation d’un seul étage a permis des économies d’énergie de 10 % », affirme M. Morgan.

« Et c’est à ce moment que nous nous sommes dit : ‟Pourquoi ne pas mettre des cellules photovoltaïques sur les stores ?” », poursuit-il.

Miniréseau électrique

L’idée de combiner stores et panneaux offre plusieurs avantages, à commencer par la dissimulation de la technologie derrière un esthétisme communément accepté. « Cela ressemble à n’importe quelle sorte de store », affirme M. Morgan.

À l’abri derrière les fenêtres, les panneaux ne risquent pas d’être endommagés par la pollution et les intempéries. Leur installation ne nécessiterait pas non plus de travaux extérieurs. Leur coût serait compétitif avec celui des stores motorisés actuellement sur le marché.

Que faire avec l’électricité produite ? Deux options s’offrent au propriétaire de l’immeuble, explique le président de Morgan Solar : vendre l’électricité à Hydro-Québec ou créer son propre réseau électrique. « L’énergie peut être stockée dans des batteries pour alimenter un miniréseau interne et pour servir de système d’urgence en cas de panne d’électricité. »

Les stores de Morgan Solar, encore à l’étape de prototypes, seront conçus sur mesure selon chaque projet. Selon M. Morgan, la première génération sera installée dans des édifices à Toronto et à Ottawa d’ici mars prochain. Un édifice montréalais devait servir de plateforme de démonstration, mais le ralentissement économique a provoqué le report du projet, affirme-t-il. « Le promoteur a décidé de commencer par ses édifices à Toronto. »

Ce n’est qu’une question de temps avant que les immeubles produisent de l’électricité, croit John Paul Morgan. « C’est une solution rentable. Un propriétaire doit munir ces édifices de stores, de toute façon. Avec des stores à capteurs solaires, cette dépense crée un bénéfice pour lui. »

Consultez le site de Morgan Solar (en anglais)