Innovation : un verre producteur d’énergie alimenté par le vent et la pluie

1 Voir tous les commentaires

Collectivités locales : école maternelle de Guémar dans le Haut-RhinSi la notion de verre intelligent n’est pas nouvelle, les propositions scientifiques et innovantes se succèdent mettant en avant une exploitation toujours plus optimale des conditions extérieures et météorologiques dans la production d’électricité et les systèmes d’auto-alimentation. En effet, à la suite de premiers prototypes de fenêtres intelligentes présentés en 2013 par une équipe de chercheurs chinois, permettant de réguler la chaleur et de produire de l’électricité via des cellules photovoltaïques, des scientifiques de l’Institut de Technologie de l’état de Géorgie, aux États-Unis, ont dévoilé au mois de mars 2015 un nouveau verre électrochromatique alimenté par deux systèmes de récupération d’énergie basés sur l’eau de pluie et la force du vent. Un dispositif prometteur qui permettrait, s’il est perfectionné, d’approvisionner en énergie renouvelable les bâtiments (éclairage et chauffage par exemple) et les voitures électriques, mais également les téléphones portables ou tout autre appareil électronique sans fil. 


 

La valorisation énergétique du vent et de la pluie

Détaillée dans la revue scientifique ACS Nano, l’innovation des équipes de l’Institut technologique de Géorgie repose essentiellement dans l’application du principe de triboélectricité, phénomène électrostatique produit par le frottement entre deux matériaux.

Le verre en question est composé de deux couches, la première (la couche extérieure) est chargée négativement en polydiméthylsiloxane (matériau siliconé) et équipée d’une structure nanoscopique en forme de pyramide lui permettant de récupérer l’énergie contenue dans l’eau de pluie. Rappelons ici que les gouttes de pluie se chargent positivement lorsqu’elles tombent du ciel en raison du frottement avec l’air. Un courant électrique se crée alors quant les gouttes entrent en contact avec le verre et est récupéré par ces nano-générateurs triboélectriques.

En parallèle, la seconde couche de nano-générateurs récupère l’énergie du vent. Elle se compose de deux feuilles de plastique transparent chargées électriquement et entre lesquelles sont intercalés des ressorts nanoscopiques. Lorsque le vent souffle sur le verre, il crée une pression qui compresse les ressorts et rapproche les deux feuilles générant ainsi de l’électricité.

Une exploitation commerciale prometteuse

Si ces expériences ne font état pour l’instant que d’une puissance assez faible de 130 milliwatts par mètre carré de verre, la production serait toutefois suffisante pour alimenter un pacemaker ou un smartphone en mode veille. Dans ce cadre, les applications envisageables pour ce nouveau système de verre intelligent sont multiples et pourraient se décliner dans tous les systèmes auto-alimentés comme les affichages flexibles, l’électronique portable ou les bâtiments.

Comme l’explique ces scientifiques, “le système auto-alimenté est un concept prometteur pour les réseaux sans fil en raison de ses opérations indépendantes et durables ne nécessitant aucune source d’alimentation externe. Le nano-générateur triboélectrique (TENG) récemment inventé permet ici de convertir l’énergie mécanique en électricité ambiante pour alimenter les appareils électroniques portatifs“.

À l’heure actuelle, ces nano-générateurs ne parviennent à convertir que 60 % de cette énergie mécanique en électricité mais les chercheurs du Georgia Tech estiment déjà pouvoir améliorer cette proportion. Ces derniers travaillent également sur un moyen de stocker l’électricité produite et envisagent pour cela l’intégration de super-condensateurs transparents dans le verre.

Après 100.000 cycles d’impacts continus, la production n’a baissé que très légèrement, indiquant une bonne durée de vie en perspective. Aucun coût précis n’a toutefois été évoqué pour le moment.

En savoir plus

→ Motion-Driven Electrochromic Reactions for Self-Powered Smart Window System (ACS Nano)

→ Des chercheurs créent un verre qui produit de l’électricité grâce au vent et à la pluie (Le Vif)

→ Une vitre électrochromatique alimentée par le vent et la pluie (Futura-Sciences)

A lire aussi :

1 réflexion au sujet de : Innovation : un verre producteur d’énergie alimenté par le vent et la pluie

  1. Ping : Un verre intelligent permettant de produire de l’énergie

TOP

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Vous pouvez utiliser ces balises et attributs HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>