Édouard
Pouvez-vous imaginer avoir des panneaux solaires sur vos toits et à côté d’autres panneaux capables de générer de l’énergie à partir de la pluie ? Cette possibilité ne semble plus si lointaine grâce à l’invention des panneaux triboélectriques domestiques.
Panneaux triboélectriques domestiques qui produisent de l’énergie à partir de la pluie
Avez-vous déjà imaginé vos toits avec des panneaux solaires, mais aussi avec des panneaux capables de générer de l’énergie à partir de la pluie ? La possibilité ne semble plus si lointaine grâce à l’invention des nanogénérateurs D-TENG.
De nos jours, les habitations sont de plus en plus équipées de panneaux solaires et de mini installations photovoltaïques en open space pour soutenir la production d’énergie à petite échelle et favoriser l’autoconsommation. Cependant, que se passe-t-il lorsque le soleil ne brille pas ? La réponse pourrait être des panneaux triboélectriques domestiques, spécialement conçus pour les jours de fortes pluies.
La proposition de produire de l’électricité à partir des gouttes de pluie n’est pas nouvelle. La technologie des nanogénérateurs triboélectriques TENG, des dispositifs qui convertissent l’énergie mécanique externe en électricité par effet triboélectrique et induction électrostatique, est venue à notre secours. Dans ce cas, on parle de D-TENG (à base de gouttelettes d’eau), qui explorent le contact entre un solide et un liquide et non entre deux solides.
Panneaux triboélectriques du futur
Malgré leur efficacité, les D-TENG ont une limitation technique notable : lorsqu’ils sont reliés entre eux, la puissance totale diminue. Pour surmonter cet obstacle, une équipe de chercheurs chinois de l’Université Tsinghua à Shenzhen a développé une structure plus simple, similaire à un panneau solaire, pour éliminer l’interaction entre les unités de production individuelles et ainsi maximiser la production.
Les D-TENG ont une puissance instantanée très élevée, mais il reste difficile pour un seul générateur d’alimenter en continu des équipements électriques de l’ordre du mégawatt.
A expliqué Zong Li, de l’Université Tsinghua.
Pour assurer l’utilisation simultanée de plusieurs D-TENG et surmonter les limitations, l’équipe a proposé une approche similaire à la conception de panneaux photovoltaïques, dans laquelle plusieurs groupes électrogènes sont connectés en parallèle pour alimenter la charge.
Les chercheurs ont découvert que lorsque plusieurs nanogénérateurs triboélectriques à base de gouttelettes d’eau sont interconnectés, une capacité de couplage involontaire se produit entre les électrodes supérieure et inférieure des panneaux, réduisant la puissance de sortie. Pour atténuer cet effet et rendre chaque unité de production d’énergie indépendante des autres, ils ont proposé un schéma de pontage spécial avec l’électrode inférieure divisée en plusieurs unités.
Comment fonctionnent les panneaux triboélectriques domestiques ?
Lorsqu’une goutte de pluie tombe sur la surface du module, la goutte devient chargée positivement et la surface du panneau devient chargée négativement. La charge générée par chaque goutte est faible et la charge de surface se dissipera progressivement. Cependant, au fil du temps, les charges de surface s’accumulent progressivement jusqu’à saturation.
À ce moment, le taux de dissipation de la charge de surface sera équilibré par la quantité de charge générée par chaque impact de goutte de pluie.
L’équipe a atteint une puissance de crête de 200 W par mètre carré. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue iEnergy. Ainsi, la possibilité de générer de l’énergie à partir de la pluie ne semble pas si lointaine et pourrait très prochainement devenir une réalité dans nos maisons.
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