David Faiman, le spécialiste de l’énergie solaire

Physicien nucléaire d’origine russo-britannique, David Faiman a immigré en Israël où il est devenu le spécialiste de l’énergie solaire. Grace à ses découvertes, le pays se trouve à la pointe d’une nouvelle technologie permettant la production massive d’électricité à bas prix.

David Faiman est né en 1944 aux environs de Londres, en Grande Bretagne, sous les bombes allemandes. Il grandit dans une maison sioniste. Très jeune, le garçon souhaite devenir physicien. Après une licence en Angleterre en 1965 et un master aux États-Unis en 1969, il passe un post-doctorat à l'Université d'Oxford et travaille pour le CERN - l'organisme européen de recherche nucléaire basé à Genève, en Suisse.
Il émigre en Israël en 1973, juste avant la guerre de Kippour. Il intègre l'Institut Weizmann de Rehovot comme physicien théorique jusqu’en 1976, lorsque l'Université Ben-Gurion lui demande son aide pour la fondation du Blaustein Institutes of Desert Research à Sdé Boker.
Mais très vite les boycotts et l'embargo pétrolier arabes convainquent Faiman que le pays doit adopter une énergie de remplacement au pétrole, en particulier celle tirée du soleil. Dès lors, il passera sa carrière à exploiter et à développer une méthode pour assurer les besoins nationaux. Ainsi, Faiman devient un pionnier dans la recherche du concentrateur photovoltaïque. Il est nommé
Directeur du Centre national d'énergie solaire, puis Président du Département de l'énergie solaire et de la physique de l'environnement. Le scientifique obtient le poste de Professeur titulaire de physique à l'université de Beer Cheva en 1995. En 2016, il reçoit le Prix David Ben-Gurion pour ses « actions qui réalisent la vision et suivent l’héritage » du premier chef de l’Etat juif.

La nouvelle révolution solaire
Comprenant très tôt l’importance d’une autonomie énergétique, Faiman pousse le gouvernement israélien à investir dans d'importants projets d'infrastructure. Or la principale raison pour laquelle les technologies solaires ne sont pas adoptées en masse, en Israël ou ailleurs, c'est que le coût de ce mode de production d'électricité dépasse celui des combustibles fossiles. Mais avec ses collègues, Faiman réussit à mettre au point une nouvelle méthode pour réduire le prix de fabrication des panneaux solaires : séparer les deux fonctions de collecte et de conversion d'énergie.
En effet, bien que les surfaces de collecte doivent être grandes afin de capter un maximum de rayons, le physicien se rend compte que les « gaufrettes » (composants photovoltaïques en silicium) qui convertissent ces ondes solaires en électricité ne sont pas nécessaires. En pliant le panneau de façon parabolique et en recentrant tous les rayons du soleil sur un minuscule récepteur, le modèle de Faiman minimise la taille du composant le plus cher économiquement et environnementalement. C’est un exploit car en règle générale, la concentration de l'énergie solaire dans une zone aussi réduite brûle le convertisseur, ce qui le rend inutilisable. Or le spécialiste a une idée pour transformer cet inconvénient en avantage. En utilisant de l'eau ou un autre liquide sur le convertisseur solaire, les surfaces de réflexion sont facilement refroidies. L'énergie thermique absorbée par le liquide est ensuite transférée à l'eau stockée dans de gros réservoirs, ce qui rend inutile l'utilisation d'électricité ou la combustion de combustibles fossiles pour chauffer l'eau.

Solution économique et écologique
En 2009, la société israélienne Zenith Solar fait des idées Faiman une réalité. Elle se lance dans la fabrication de panneaux solaires courbés qui emploient la technologie de « chaleur et énergie combinées ». Grace à cette dernière, ils peuvent atteindre des performances supérieures de 70% par rapport aux panneaux conventionnels. Ils fournissent beaucoup plus d'énergie dans un périmètre bien plus restreint, ce qui préserve les espaces au sol. La majorité des matériaux utilisés sont des miroirs, du plastique et des métaux recyclables à 99%. Plus important encore, il est possible de produire ces panneaux en masse - de 500 à 1000 unités par mois. A ce taux de rendement, l'énergie reviendrait à moins de 36 agourots par kilowattheure, prévoit le physicien.
En 2011, le Kibbutz Ketura inaugure une installation qui diminue les prix de production de l'énergie : un champ solaire de cinq mégawatts. Puis, c’est au tour du kibboutz Kvutzat Yavneh, à l'est d'Ashdod, d’adopter la nouvelle technologie solaire inspirée des idées de Faiman. Les panneaux améliorés promettent des rendements énergétiques élevés, une réduction de l’occupation au sol, des coûts unitaires moindres et moins de dommages environnementaux. Les capteurs sont également exportés vers la Corée du Sud, l’Italie et la Chine.
Toutefois, malgré la performance impressionnante des panneaux innovants, le gouvernement israélien ne développe pas assez la production d'énergie solaire bon marché à grande échelle. Pourtant « l'indépendance énergétique devait être considérée comme un bien public ou une priorité stratégique nationale » explique Faiman. Celui-ci, à l'avant-garde de la prochaine génération de systèmes d'énergie renouvelable de masse, reste certain qu'Israël doit se tourner davantage vers des solutions solaires. Son vœu : que le pays atteigne un taux de 10% d'exploitation de ressources naturelles propres d'ici 2020. D’autant que les niveaux de consommation et de croissance démographique des prochaines années auront des effets sur les besoins énergétiques nationaux. Faiman les estime à 80 milliards de kilowatts-heures par an. Soit une augmentation annuelle de 0,8 milliard de kilowatts-heures. Cela « signifie quelque chose comme 400 mégawatts de capacité installée. Personne n'a jamais construit une telle usine photovoltaïque nulle part dans le monde. Pas même une installation de 100 mégawatts ! Nous devons donc construire chaque année des centrales photovoltaïques quatre ou cinq fois plus grandes que celles jamais construites », assure le spécialiste.
Un vœu pieux ?

Noémie Grynberg / Israel Magazine 2017