Donner du sens à la science

Un « grand four » pour le Soleil

Un « grand four » pour le Soleil

23.03.2022, par
À l’occasion de l’émission par La Poste d’un timbre sur le four solaire du CNRS à Odeillo, dans les Pyrénées-Orientales, notre historien Denis Guthleben revient sur la genèse de cet appareil inscrit au titre des Monuments historiques depuis 2009.

Avec son champ de 63 héliostats et son bâtiment principal de 54 mètres de haut couvert de miroirs, le grand four d’Odeillo n’attire pas que les rayons du soleil, mais aussi les regards ! Cet équipement, campé au cœur de la Cerdagne française et qui a été inauguré en 1969, est au service de la recherche sur l’énergie solaire et de ses innombrables applications depuis un demi-siècle.

Le grand four solaire d'Odeillo, représenté sur le timbre qui sera émis par La Poste le 28 mars 2022.
Le grand four solaire d'Odeillo, représenté sur le timbre qui sera émis par La Poste le 28 mars 2022.

Aux sources de l'énergie solaire

Cette aventure scientifique et humaine ne débute toutefois pas à la fin des années 1960 dans les Pyrénées-Orientales, mais dès la Libération, en région parisienne. En 1946, le physicien Félix Trombe, qui dirige le laboratoire des terres rares à Meudon, parvient à concentrer la lumière du Soleil à l’aide d’un miroir de DCA – une « prise de guerre » soutirée deux ans plus tôt à la Wehrmacht en déroute –, et obtient de hautes températures en milieu confiné. Son but ? Faire fondre les minerais de terres rares et en extraire des matériaux purs dont il souhaite étudier les propriétés. L’expérience s’étant révélée concluante, le chercheur obtient du CNRS les crédits nécessaires pour construire un prototype de four solaire. Mais Meudon n’est pas le site idéal pour poursuivre les travaux. Puisqu’il faut du soleil, beaucoup de soleil, Félix Trombe décide de s’éloigner de la capitale et jette son dévolu sur Mont-Louis, non loin de la frontière espagnole. Là, le prototype voit le jour en 1947 au sein d’un nouveau laboratoire de recherche sur l’utilisation de l’énergie solaire.

Un champ de recherche pour l'avenir

Rapidement, le physicien et ses collaborateurs élargissent en effet leur champ d’étude aux applications de cette énergie. Un colloque international organisé sur le site en juin 1958 le montre : il est question, entre autres, du chauffage et de la climatisation des maisons, de la distillation de l’eau, de la culture sous serre et, bien sûr, de la transformation directe de l’énergie solaire en énergie électrique… une nouvelle preuve, si besoin est, du formidable potentiel de valorisation que renferme la recherche fondamentale : dix ans plus tôt, il n’était encore question que d’étudier les propriétés de certaines matières minérales ! À cette occasion, Félix Trombe présente un projet de four solaire de 1 000 kW, dont il peut entreprendre la construction, à partir de 1963 sur la commune voisine de Font-Romeu-Odeillo-Via, à la faveur des crédits importants que la France gaullienne déverse sur la recherche scientifique. Au terme de six ans de travaux, le « grand four d’Odeillo » est pleinement opérationnel.

Le four solaire d'Odeillo, l'un des deux plus grands fours solaires au monde (le second se trouvant à Parkent, en Ouzbékistan), peut dégager une puissance de 1 000 kW. Au premier plan, le module de production d'électricité par moteur Striling (10 kW).
Le four solaire d'Odeillo, l'un des deux plus grands fours solaires au monde (le second se trouvant à Parkent, en Ouzbékistan), peut dégager une puissance de 1 000 kW. Au premier plan, le module de production d'électricité par moteur Striling (10 kW).

Lorsque survient le premier choc pétrolier, en 1973, le CNRS dispose ainsi d’un outil exceptionnel : le four est l’un des équipements phares mobilisés dans le cadre de son programme interdisciplinaire de recherche pour le développement de l’énergie solaire. Grâce à lui et à d’autres opérations lancées à travers le pays, la France ne tarde pas à se placer à la pointe de la recherche dans ce domaine, rivalisant avec les États-Unis au soir de la décennie 1970. La « chimie solaire » n’a toutefois pas toujours eu le vent en poupe par la suite : des choix politiques, parfois effectués au plus haut niveau de l’État, ont conduit à négliger ce champ de recherche pourtant prometteur à partir du milieu des années 1980. Mais cette éclipse a pris fin à l’aube du XXIe siècle, devant les immenses défis environnementaux et énergétiques qui se posent à l’Humanité : depuis 2004, au sein d’un nouveau laboratoire « Procédés, matériaux et énergie solaire » (Promes) du CNRS, le grand four d’Odeillo, de même que la centrale solaire Thémis construite au milieu des années 1980 sur la commune toute proche de Targassonne, sont devenus des outils indispensables pour préparer notre avenir. 

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du journal CNRS