Ces nanogénérateurs produisent efficacement de l’énergie à partir des vagues

Une équipe de chercheurs chinois a récemment dévoilé de minuscules générateurs prometteurs. Utilisant l’énergie des vagues pour produire de l’électricité, ceux-ci affichent un rendement record.

Une conception différente

Contrairement à l’éolien et au solaire, des coûts élevés freinent encore l’essor de l’énergie houlomotrice. Aujourd’hui, la plupart des systèmes produisant de l’électricité à partir des vagues s’appuient sur l’induction électromagnétique, qui implique des aimants se déplaçant dans des bobines, mais ils se révèlent encombrants, coûteux et globalement inefficaces. Une autre solution pourrait consister à utiliser des dispositifs triboélectriques, exploitant l’énergie générée par la friction de deux matériaux.

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Bien que de tels générateurs soient développés depuis plusieurs années, ceux-ci n’avaient jusqu’à présent été envisagés que pour des applications à petite échelle, incluant l’alimentation des stimulateurs cardiaques ou la production d’électricité à partir du mouvement des vêtements ou des sacs à dos.

Le courant produit par chaque nanogénérateur se révélant faible, pour l’énergie houlomotrice, l’idée est d’associer des milliers de dispositifs triboélectriques en longues chaînes reliées par des connecteurs flexibles.

À l’origine du premier nanogénérateur triboélectrique fonctionnel en 2012, Zhong Lin Wang et ses collègues de l’Institut de Pékin ont imaginé une conception différente, délaissant le système de sphères en mouvement au profit d’une bobine à ressort placée à l’intérieur d’un cylindre. Lorsque ce dernier se balance d’avant en arrière sous l’effet des vagues, différents segments de la bobine entrent en contact et produisent de l’électricité statique, qui s’accumule et peut être déchargée pour générer un courant.

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Jusqu’à 347 watts d’énergie par mètre cube

Lors de tests en laboratoire, le dispositif expérimental, décrit dans la revue One Earth, a produit jusqu’à 347 watts d’énergie par mètre cube, soit une quantité trente fois supérieure à celle générée à l’aide de systèmes triboélectriques basés sur une conception différente.

« Le groupe a réalisé une percée importante en développant une nouvelle structure triboélectrique offrant une grande densité », commente Joao Ventura de l’université de Porto. « Ces travaux permettent de surmonter certains des principaux obstacles empêchant actuellement le déploiement de nanogénérateurs triboélectriques pour exploiter l’énergie des vagues. »

Moins enthousiaste, Stephen Salter, de l’université d’Édimbourg, rappelle que l’usure est inévitable dans tout processus impliquant une friction, et que les chercheurs chinois n’abordent pas cette question dans leur dernière étude.

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