L’invention d’une « centrale électrique » qui génère de l’énergie avec le vent et les gouttes de pluie sur les feuilles

Il existe de nombreux moyens de produire de l’électricité propre à partir des sources d’énergie naturelles (lumière du soleil, vent, courants marins, bactéries, etc.). La plupart d’entre eux reposent sur une source énergétique unique, ce qui limite leur rendement lors de leur exploitation. Les éoliennes dépendent, par exemple, des conditions de vent et produisent donc peu d’électricité pendant les jours calmes. De même, les panneaux photovoltaïques fonctionnent grâce au rayonnement solaire et fournissent ainsi moins de kilowattheures au début et à la fin de la journée.

Afin de surmonter cette limite, des ingénieurs explorent aujourd’hui les possibilités d’exploiter plusieurs sources énergétiques renouvelables sur un seul système. Dans une nouvelle étude publiée récemment dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering, une équipe de recherche internationale a notamment annoncé avoir mis au point un collecteur d’énergie multisource capable de capturer simultanément l’énergie du vent et de la pluie. Quelles sont les particularités de cette nouvelle technologie de production d’électricité verte combinée ? Comment fonctionne-t-elle ? Explications.

Comment a été conçue cette centrale électrique multisource ?

Le concept de collecte d’énergie multisource n’est pas réellement une idée nouvelle, mais il reste peu exploité jusqu’à présent. Il permet de capter et de convertir en courant électrique l’énergie provenant de différentes sources renouvelables à l’aide d’un seul appareil. Cela contribue à optimiser la production d’électricité à faible émission de CO2. Dirigée par Ravinder Dahiya, chercheur à l’Université Northeastern de Boston, cette équipe d’étude internationale a, en effet, développé une centrale électrique expérimentale capable de produire de l’énergie électrique à partir du vent et des gouttelettes d’eau de pluie.

Les chercheurs ont fabriqué séparément deux différents types de collecteurs d’énergie, à savoir un nanogénérateur triboélectrique (TENG) et un générateur d’énergie à base de gouttelettes (DEG). Ensuite, ces deux technologies ont été combinées dans un seul appareil en forme de feuille. Lors de l’expérience en laboratoire, l’équipe a placé les feuilles de collecteur d’énergie multisource dans une plante artificielle.

Comment est construit ce système ?

Les TENG génèrent de l’énergie grâce à l’effet triboélectrique. Dans ce phénomène, des charges statiques se forment et s’accumulent lorsqu’un matériau se mettait en contact avec un autre, puis se détachaient l’un à l’autre. Dans le cas de cette nouvelle centrale électrique multisource, les TENG sont composés d’une couche de nanofibres de nylon, prise en sandwich entre des couches de polytétrafluoroéthylène (Téflon) et d’électrodes de cuivre. Quand le vent a fait bouger les TENG, les couches de téflon et de nylon se frottaient l’une contre l’autre, produisant ainsi des charges statiques qui sont transformées en électricité par les électrodes de cuivre.

Les DEG, quant à eux, produisent de l’énergie grâce à la force par les gouttes de pluie lorsque celles-ci tombent sur les feuilles. Ils sont également constitués d’une couche de téflon, imperméabilisée et recouverte d’un tissu conducteur qui joue le rôle d’électrodes. Plus clairement, lorsque les gouttelettes d’eau touchent l’une des électrodes, elles entraînent un déséquilibre des charges, générant un faible courant électrique et une tension élevée.

Des résultats encourageants lors des tests

Lors des tests, la centrale électrique de démonstration a été exposée à des conditions de vent et de pluie reproduites en laboratoire. L’équipe a constaté que le nanogénérateur triboélectrique a produit 252 volts, tandis que le générateur d’énergie à base de gouttelettes a affiché 113 volts pendant une courte durée. Ces collecteurs d’énergie combinés ont pu alimenter dix lampes LED par de courtes vacillations. D’après les chercheurs, cette nouvelle solution pourrait être intégrée dans des systèmes plus importants pour fournir de l’électricité propre à partir de deux sources énergétiques renouvelables. Il est à préciser que ce groupe de recherche n’a pas encore fourni des informations sur la viabilité de ce nouveau système, son coût de production et son rendement énergétique. Plus d’informations : Acs.org. Que pensez-vous de cette invention ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .