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Nouvelles énergies 21/02/2020

La pluie, nouvelle source d’énergie renouvelable ?

Il pleut ? Tant mieux pour ce nanogénérateur nouvelle génération ! Ce n’est un secret pour personne aujourd’hui : le soleil est la source viable d’énergie renouvelable par excellence. Mais quid de son antithèse, la pluie ? Une innovation venue tout droit de Hong Kong pourrait bien permettre de mettre à profit son potentiel.

Des chercheurs de l’université municipale de Hong Kong ont passé deux ans à perfectionner un modèle de générateur électrique utilisant la force des gouttes de pluie, à même de maximiser le captage d’énergie en cas de précipitations.

Ce nouveau DEG (« droplet-based electricity generator ») est capable de générer jusqu’à 140 volts d’électricité à partir d’une seule goutte — soit environ 100 microlitres d’eau (1 microlitre = un millionième de litre) — tombant d’une hauteur de 15 cm : suffisamment d'énergie pour faire briller momentanément 100 petites ampoules LED. 

Alors que la conversion des mouvements de l’eau (chutes d'eau, cours d'eau, courants marins) en énergie a fait d’immenses progrès, le potentiel énergétique de la pluie a jusqu’ici échappé aux scientifiques, notamment à cause de la difficulté de générer de l’électricité à haute intensité. Les précédentes tentatives se sont toutes basées sur l’effet triboélectrique, à savoir la récupération de la charge électrique émise par la mise en contact (et la séparation) de deux matériaux de nature différente.

Cette forme innovante de DEG est en mesure de fournir une densité énergétique instantanée mille fois plus importante que ses prédécesseurs ; un exploit que ce nanogénérateur doit en partie à son utilisation d’un transistor à effet de champ (TEC), composé d’une électrode en aluminium et d’une autre en oxyde d’indium-étain, et qui s’appuie sur un champ électrique pour contrôler la conductivité.

Les chercheurs de l’université de Hong Kong ont recouvert leur générateur de polytétrafluoroéthylène ( PTFE), un polymère doté d’une charge électrique quasi-permanente. Le PTFE est en outre hydrophobe : lorsqu’une goutte d’eau touche sa surface, cette dernière « relie » les électrodes, créant alors un circuit électrique fermé et libérant les charges électriques accumulées.

Bien que la recherche dans ce domaine n’en soit encore qu’à ses balbutiements, les scientifiques fondent beaucoup d’espoir sur cette invention, qui pourrait à terme venir équiper diverses surfaces où liquide et solide entrent naturellement en contact — qu’il s’agisse de la coque d’un ferry ou de la surface d’un parapluie, ou même de l’intérieur de bouteilles d’eau — afin de pouvoir enfin pleinement exploiter l’énergie cinétique à basse fréquence de l’eau.


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