Ce système compact et abordable convertit la plus légère des brises en électricité

brise électricité — Le professeur Yang Yaowen montre comment le dispositif peut générer et stocker de l’électricité lorsqu’il est exposé à une brise générée par une soufflerie — © NTU Singapore

Des scientifiques de l’université technologique de Nanyang ont mis au point un dispositif peu coûteux capable de capter l’énergie d’un faible courant d’air et de la stocker sous forme d’électricité.

Exploiter l’énergie du vent à petite échelle

Décrit dans la revue Mechanical Systems and Signal Processing, ce « capteur de vent » peut produire une tension de trois volts et générer une puissance électrique allant jusqu’à 290 microwatts lorsqu’il est exposé à une brise circulant à deux mètres par seconde. Si cette quantité d’énergie peut sembler infime, elle s’avère suffisante pour alimenter un capteur standard du commerce, et lui permettre d’envoyer ses données à un smartphone ou un ordinateur.

Le corps de l’éolienne est fait de fibre époxy, un polymère résistant, tandis que l’attache principale, qui interagit avec le vent, est faite de matériaux peu coûteux (cuivre, feuille d’aluminium et teflon). Lorsque le dispositif est exposé au vent, sa structure commence à vibrer. À mesure que son plateau s’approche et s’éloigne de la butée, des charges se forment et circulent de la feuille d’aluminium vers le film de cuivre pour produire un courant électrique.

Léger et durable, ce dispositif compact (environ 15 centimètres de large pour 20 de long) est également en mesure de stocker l’électricité non utilisée dans une batterie, qui prendra le relais en l’absence de vent.

Lors de tests en laboratoire, le dispositif a été en mesure d’alimenter 40 LED de manière constante avec une vitesse de vent de 4 m/s. Il pouvait également activer un dispositif de détection et lui permettre de communiquer ses mesures de la température ambiante à un smartphone.

Différentes applications envisagées

Les chercheurs affirment que leur invention pourrait remplacer les piles pour alimenter les lampes à diodes électroluminescentes et les capteurs actuellement utilisés pour surveiller l’état de différentes constructions urbaines (ponts, immeubles…), alertant les ingénieurs en cas d’instabilité ou de dommages structurels.

« Notre recherche vise à remédier au manque d’un récupérateur d’énergie à petite échelle pour des fonctions plus ciblées, telles que l’alimentation de capteurs et d’appareils électroniques plus petits », explique Yang Yaowen, qui a supervisé les travaux. « Le dispositif autonome que nous avons mis au point, qui n’utilise pas de métaux lourds, constitue également une alternative potentielle aux petites batteries lithium-ion. »

Son équipe travaille actuellement à l’amélioration de ses fonctions de stockage d’énergie, et teste également différents matériaux pour améliorer la puissance électrique délivrée.

Par Yann Contegat, le 12 octobre 2022