La production d’énergie propre à partir de l’eau est souvent associée aux grandes centrales hydroélectriques. Et pourtant, ces dernières nécessitent des débits importants, des mécanismes complexes et des emplacements spécifiques, tels que de grands barrages ou des rivières escarpées. Des contraintes majeures sur le plan technique, financier et environnemental. Face à ces limites, des chercheurs de l’Université nationale de Singapour ont développé une nouvelle méthode permettant de produire de l’électricité directement à partir des gouttes de pluie, grâce à des tubes verticaux. Un système beaucoup plus compact, polyvalent et adaptable à l’environnement urbain. Leur recherche a été publiée dans la revue ACS Central Science.
Un système basé sur le « flux piston »
Le système développé par les scientifiques est basé sur un phénomène physique appelé « écoulement piston », dans lequel des gouttes d’eau s’alternent avec des poches d’air à l’intérieur d’un tube, générant une séparation exploitable des charges électriques. Il utilise des tubes verticaux de petit diamètre pour produire de l’électricité de manière continue, à partir de l’eau de pluie. L’électricité est collectée aux deux extrémités, notamment à l’entrée du tube et à la base du collecteur. Pour information, ce système fonctionne avec de l’eau de pluie, de l’eau salée ou de l’eau du robinet, et à des températures comprises entre 4 et 50 °C. Les chercheurs affirment qu’il maintient sa stabilité et son efficacité pendant au moins 7 jours d’utilisation, et son extension est possible en ajoutant simplement des tubes.
Jusqu’à 10 % de conversion d’énergie
Ce nouveau système serait capable de convertir 10 % de l’énergie des gouttes de pluie en électricité. Les scientifiques expliquent qu’avec un écoulement piston intermittent (colonnes d’eau séparées par de l’air à l’intérieur d’un tube de 2 mm), on peut obtenir un rendement supérieur à 10 % et une densité de puissance d’environ 100 W/m². Ils ont mené une expérience en laboratoire, en simulant la pluie. Selon eux, ils ont construit une tour équipée d’une aiguille métallique libérant des gouttes d’eau de la taille de celles produites par les précipitations naturelles. Pour le tube, ils ont créé un modèle de 32 cm de haut et de 2 mm de diamètre, fabriqué en polymère conducteur d’électricité. Pour collecter l’électricité, des fils sont reliés au sommet du tube et à un récipient à la base. D’après les résultats de l’expérience, un seul tube pouvait générer une puissance moyenne de 440 µW. Deux tubes suffisaient à alimenter 12 LED pendant 20 secondes, soulignent les chercheurs.
Un système pratique, polyvalent et durable
Pour les scientifiques singapouriens, cette méthode révolutionne la production d’énergie à partir de l’eau. Non seulement elle ne nécessite ni précharges ni équipements sophistiqués, mais c’est également une technique propre, peu coûteuse, évolutive et accessible. Dans les régions à forte pluviométrie, elle peut être combinée avec des panneaux solaires. Les scientifiques indiquent qu’elle s’adapte parfaitement aux structures existantes et peut être utilisée à petite ou grande échelle. D’après eux, ce système ouvre la voie à une électrification décentralisée, durable et écologique.
Il a un faible impact environnemental, dans la mesure où il n’y a pas de barrages ni d’altération de l’écosystème. Avec des milliers de tubes fonctionnant simultanément, un bâtiment pourrait compléter son approvisionnement énergétique par une source renouvelable décentralisée et continue, notamment pendant la saison des pluies, concluent les chercheurs. PLus d’informations ACS Central Science. Que pensez-vous de ce système de production d’électricité à partir de gouttes de pluie ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
