Fondée en Arabie saoudite, Mirai Solar a vu le jour à l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) afin d'utiliser l'énergie solaire dans les régions où l'ensoleillement est abondant. "Nous avons commencé en Arabie saoudite en raison des avantages naturels de l'ensoleillement, mais au fur et à mesure de notre croissance, le marché nord-américain, en particulier le sud-ouest des États-Unis, nous a offert des possibilités encore plus intéressantes", explique Michael Salvador, cofondateur et PDG de l'entreprise. Bien que les États-Unis soient devenus le siège principal de Mirai Solar, l'entreprise conserve une filiale en Arabie saoudite, ce qui lui permet d'équilibrer l'accès aux régions à fort ensoleillement et la forte demande du marché nord-américain.
La relocalisation aux États-Unis s'inscrit également dans le cadre de la priorité accordée par Mirai Solar aux marchés où les prix de l'électricité rendent les énergies renouvelables plus attrayantes sur le plan économique. "En Arabie saoudite, l'électricité reste bon marché, ce qui exerce une pression sur le coût levé de l'électricité pour les petits projets d'énergie renouvelable", note Michael. "En Amérique du Nord, cependant, la demande de solutions énergétiques durables continue d'augmenter, en particulier dans le secteur de l'agriculture.
Projet VitiCult à Geisemheim, en Allemagne, utilisant le système d'ombrage photovoltaïque de Mirai Solar (vue du dessus). https://www.ise.fraunhofer.de/en/research-projects/viticult-pvmobil.html
Technologie solaire : Conception de panneaux rétractables
La technologie de Mirai Solar est un système de panneaux solaires rétractables, spécialement conçu pour répondre aux exigences de l'agriculture en serre et en plein champ. La conception rétractable permet aux panneaux de se replier dans un boîtier protecteur, qui les protège des phénomènes météorologiques tels que les tempêtes et la grêle, qui pourraient endommager les cellules photovoltaïques, et des facteurs environnementaux tels que l'encrassement. "Notre système rétractable est ce qui nous distingue", explique Michael. "Lorsqu'ils ne sont pas utilisés, les panneaux se replient dans un boîtier de protection, ce qui ajoute à la durabilité et à la flexibilité. Ce mécanisme est essentiel pour les applications extérieures, où il n'y a pas de couverture de toit, comme dans les serres."
Au départ, Mirai Solar s'est concentré sur les serres en raison de leur demande énergétique généralement élevée. Dans les serres, les panneaux réduisent les coûts d'exploitation en fournissant une source d'électricité renouvelable qui compense les dépenses liées à l'éclairage, au chauffage et à la climatisation des serres. Cependant, les panneaux rétractables de Mirai Solar sont désormais adaptés aux applications extérieures, ce qui permet aux exploitations agricoles d'accéder à l'énergie solaire même en plein champ, une approche qui élargit l'utilisation du système au-delà des environnements contrôlés habituels.
Donald Danforth Plant Science Center à St Louis, MO : une étude comparative de l'écran Mirai et des écrans d'ombrage conventionnels (avec le soutien généreux du Wells Fargo Innovation Incubator, IN²).
Des solutions personnalisées pour les cultures sensibles à l'ombre et à la lumière
La technologie de Mirai Solar est adaptée à des types de cultures spécifiques, en particulier celles qui aiment l'ombre et sont sensibles à la lumière. L'entreprise se concentre principalement sur les légumes verts à feuilles, les laitues et même les vignobles, qui ont de plus en plus besoin d'être protégés de la lumière extrême du soleil et des gelées saisonnières. "Notre technologie est particulièrement utile pour les cultures qui aiment l'ombre", explique Michael. "Au-delà des légumes verts et des laitues, nous travaillons maintenant avec des vignobles, où les raisins bénéficient d'une protection contre la chaleur excessive et l'irradiation solaire en été, et contre le gel en hiver.
Mirai Solar propose une conception à double usage dans le cadre de son système, qui permet de protéger les cultures tout au long de l'année. En limitant l'intensité de l'exposition au soleil pendant les heures de pointe, le système réduit le stress thermique des cultures et empêche la dégradation de la qualité, ce qui est particulièrement utile pour la production de raisin. En hiver, la même technologie rétractable permet d'isoler les cultures contre les dommages causés par le gel, ce qui apporte une valeur ajoutée et une sécurité de rendement aux agriculteurs qui travaillent dans des climats variables.
Donald Danforth Plant Science Center à St Louis, MO : une étude côte à côte de l'écran Mirai avec des écrans d'ombrage conventionnels (avec le soutien généreux du Wells Fargo Innovation Incubator, IN²).
Utilisation flexible de l'énergie et solutions de stockage
Le stockage et la distribution de l'énergie sont des éléments clés de l'énergie solaire agricole, en particulier dans les applications extérieures où la demande d'énergie varie au cours de la journée. "L'une des questions que nous nous posons est la suivante : où va l'électricité lorsqu'elle est produite ? explique Michael. Dans les serres, l'électricité produite répond directement aux besoins d'éclairage, de chauffage et de refroidissement, en particulier lors des pics d'ensoleillement, lorsque la demande de refroidissement et la production d'électricité sont naturellement alignées. Les serres constituent donc un système d'utilisation de l'énergie en "boucle fermée".
Dans les champs extérieurs, Mirai Solar explore des options flexibles pour l'utilisation de l'énergie, telles que les tracteurs électriques et les installations de transformation des aliments à proximité. "Imaginez un tracteur électrique ou une unité de transformation et de stockage de produits alimentaires à proximité", explique Michael. "En dirigeant l'électricité excédentaire vers ces opérations, les exploitations agricoles peuvent utiliser pleinement l'énergie produite, même en plein champ." Cela sera particulièrement bénéfique dans les zones agricoles hors réseau ou éloignées, réduisant le besoin de sources d'énergie externes et permettant aux exploitations d'être à la fois durables et indépendantes. Ce type d'électrification représente une voie vers la décarbonisation de la production agricole.
Augmentation de l'échelle : Des projets pilotes à la mise en œuvre agricole à grande échelle
Actuellement, la technologie de Mirai Solar est déployée dans des projets de démonstration de plusieurs centaines de mètres carrés. Cependant, l'entreprise se concentre sur la mise à l'échelle de ses systèmes pour répondre aux besoins de l'agriculture commerciale, y compris les installations couvrant plusieurs hectares. "Notre objectif est de passer de projets de démonstration à petite échelle à des systèmes commerciaux de plus grande envergure", explique Michael. "Pour atteindre cet objectif, nous investissons dans des processus de production automatisés afin d'augmenter notre capacité de production.
Cette évolution permettra à Mirai Solar de fournir des systèmes solaires capables de répondre à des exigences de production plus élevées. En augmentant ses capacités de production, Mirai Solar peut aider les grandes exploitations agricoles à passer à l'énergie renouvelable.
Projet VitiCult à Geisemheim, Allemagne, utilisant le système d'ombrage photovoltaïque de Mirai Solar (vue de terrain). Référence : https://www.ise.fraunhofer.de/en/research-projects/viticult-pvmobil.html
Collaboration internationale avec des experts technologiques allemands
La croissance de Mirai Solar a été soutenue par des partenariats avec des collaborateurs allemands, dont Novavert, qui apporte son expertise en matière d'intégration des systèmes. "Nous nous sommes toujours concentrés sur la technologie solaire elle-même, mais son intégration dans différents scénarios agricoles nécessite des connaissances spécialisées", explique Michael. "Novavert a joué un rôle crucial dans la conception de systèmes polyvalents qui fonctionnent efficacement dans divers climats et types de cultures.
Des projets récents à Irvine, Californie, St. Louis, MO, et en Allemagne illustrent cette collaboration, où l'équipe de Novavert a aidé Mirai Solar à développer un système optimisé pour les besoins agricoles locaux. De même, Mirai Solar travaille en partenariat avec des producteurs, des développeurs de projets solaires et des programmes communautaires. L'engagement communautaire est un pilier important de la vision de Mirai. Par exemple, en Californie, Mirai travaille en étroite collaboration avec l'organisation à but non lucratif Community Power Collaborative.
Projet VitiCult à Geisemheim, Allemagne, utilisant le système d'ombrage photovoltaïque de Mirai Solar (vue latérale). Référence : https://www.ise.fraunhofer.de/en/research-projects/viticult-pvmobil.html
Reconnaissance du ministère américain de l'énergie (DOE)
Mirai Solar a reçu une subvention du ministère américain de l'énergie (DOE) pour poursuivre le développement de ses systèmes solaires destinés à l'agriculture en plein champ. "La reconnaissance du ministère de l'énergie est une validation importante pour nous", déclare Michael. "Cette subvention nous permettra de faire progresser notre technologie, en particulier dans le contexte de l'agrivoltaïque, qui gagne du terrain aux États-Unis. La subvention du ministère de l'agriculture s'inscrit dans le cadre d'une initiative plus large visant à promouvoir les pratiques durables dans l'agriculture, alors que la modernisation des infrastructures devient de plus en plus coûteuse. En finançant des projets solaires innovants, le ministère de l'énergie vise à soutenir la résilience de l'agriculture tout en réduisant la pression sur le réseau énergétique national.
"Notre vision est de créer des solutions énergétiques qui non seulement réduisent les coûts d'exploitation des agriculteurs, mais contribuent également à un avenir durable", explique Michael.
Mirai Solar a également obtenu la deuxième place dans le programme Mega Green Accelerator, qui vise à promouvoir les jeunes entreprises environnementales au Moyen-Orient.
Pour plus d'informations :
Mirai Solar
miraisolar.com