De la goutte de pluie à la source d’électricité
La pluie comme source d'énergie ? Ce qui a longtemps semblé être de la musique d'avenir devient tangible. Les chercheurs du monde entier développent de nouveaux procédés pour produire de l'électricité à partir des gouttes qui tombent. Que ce soit par un écoulement d'eau de type bouchon ou par la nanotechnologie dans les installations solaires. La transition énergétique devient ainsi réalisable même par mauvais temps.
L’eau qui tombe dans les tuyaux peut désormais faire plus que s’écouler. Elle peut produire de l’électricité. A l’Université nationale de Singapour, des chercheurs ont mis au point une méthode permettant de produire de l’énergie électrique grâce à ce que l’on appelle le « plug flow », un écoulement régulier de gouttes. Les premiers essais en laboratoire ont déjà permis d’alimenter 12 LED pendant 20 secondes, uniquement grâce à la pluie générée artificiellement. L’élément décisif est la séparation des charges électriques lors de l’impact des gouttes sur une paroi de tuyau recouverte de polymère.
L’efficacité de ce système est remarquable. Plus de 10 % de l’énergie des gouttes qui tombent est convertie en électricité. Un multiple par rapport aux systèmes d’eau traditionnels. En connectant plusieurs tubes en parallèle, il est possible de faire évoluer la puissance. Une approche qui a du potentiel pour les concepts de gestion de la pluie en milieu urbain ou comme système de secours dans les installations solaires.
Électricité à partir de la friction
Outre la technologie des flux, l’effet triboélectrique ouvre également de nouvelles voies pour la production d’énergie. Les nanogénérateurs triboélectriques (TENG) convertissent l’énergie cinétique des gouttes de pluie en électricité, grâce au contact et à la séparation de deux matériaux. Dans les installations solaires, ces générateurs peuvent être intégrés à la surface sans nuire à la transmission de la lumière. Cela permet de produire de l’énergie supplémentaire en cas de pluie. Un complément idéal pour les jours peu ensoleillés.
En laboratoire, 50 à 100 watts par mètre carré ont déjà été générés, ce qui correspond à environ un tiers de la puissance maximale des modules photovoltaïques modernes. Selon l’institut Fraunhofer, la commercialisation de cette technologie est imminente.
Perspectives pour l’architecture, l’énergie et la mobilité
Les applications vont bien au-delà des toits solaires. A l’avenir, des vêtements, des chaussures ou des façades dotés de revêtements TENG pourraient également produire de l’électricité à chaque mouvement ou goutte de pluie. En particulier dans les régions urbaines où la fréquence des pluies est élevée, cela ouvre de nouvelles possibilités pour l’alimentation électrique décentralisée, la gestion des bâtiments et les systèmes autonomes en énergie.