Un MOF vu au microscope électronique à balayage — © CSIRO

Des chercheurs britanniques ont conçu un nouveau matériau capable de stocker efficacement de l’énergie pendant des mois, voire des années. Activé par la lumière solaire, celui-ci va ensuite libérer l’énergie accumulée à la demande, sous forme de chaleur.

Une conception innovante

Les structures métallo-organiques (MOF) sont des matériaux particulièrement poreux, possédant de ce fait une surface extrêmement élevée. Grâce à ces caractéristiques leur permettant de retenir de grandes quantités de molécules, celles-ci se révèlent particulièrement adaptées pour dessaler ou filtrer l’eau, capturer le dioxyde de carbone ou stocker de l’énergie, comme le montrent ces travaux menés par des scientifiques de l’université de Lancaster et récemment présentés dans la revue Chemistry of Materials.

Ici, les chercheurs ont rempli les pores du matériau DMOF4 (absorbant efficacement la lumière solaire) de molécules d’azobenzène. Lorsque celui-ci est exposé au rayonnement UV, les molécules vont changer de forme et se rétracter, tandis que les minuscules pores du MOF vont permettre de les maintenir sous cette forme, en stockant leur énergie potentielle de la même manière que le ferait un ressort comprimé.

Pour récupérer cette énergie, libérée sous la forme d’une « bouffée de chaleur », le matériau doit être légèrement réchauffé, mais l’équipe souligne que la chaleur libérée se révèle beaucoup plus élevée que celle nécessaire au déclenchement de ce processus, ce qui constitue par conséquent un gain net.

Comme il s’agit d’un effet mécanique, le stockage ne nécessite aucune énergie extérieure et peut se faire à température ambiante pendant de longues périodes. Si les chercheurs précisent que celui-ci a été observé sur une période de quatre mois (soit la durée totale de l’expérimentation), ils estiment que le processus durerait jusqu’à quatre ans et demi.

— Masson / Shutterstock.com

Différentes applications envisagées

« Ce MOF fonctionne un peu comme les matériaux à changement de phase, sur lesquels repose le fonctionnement des chaufferettes », explique John Griffin, co-auteur de l’étude. « Mais à la différence de ces derniers, qui doivent être chauffés pour se recharger, notre dispositif capte directement l’énergie solaire et ne nécessite pas non plus de pièces mobiles ou électroniques. Il n’y a donc pas de pertes lors du stockage et de la libération de l’énergie. Nous espérons qu’avec de nouveaux développements, nous serons en mesure de fabriquer d’autres matériaux en stockant encore davantage. »

Dans sa forme actuelle, l’équipe indique que le matériau a une densité énergétique plutôt faible, mais les travaux futurs se concentreront sur l’amélioration de cette dernière. À terme, le matériau pourrait être utilisé pour capter l’énergie solaire pendant la journée afin de libérer de la chaleur la nuit, ou durant la saison estivale pour l’utiliser en hiver. Il pourrait également constituer un revêtement utile pour aider à chauffer les bâtiments, ou pour dégivrer rapidement les fenêtres et les pare-brises.

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SUZANNE LEROYyoyo85 Auteurs de commentaires récents
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yoyo85

superbe nouvelle si comme il est dit ce matériau peut dessaler l’eau de mer de grande possibilités s’ouvre a ce matériau nous aux sables d’Olonne et qui tous les été avons des gros problèmes d’approvisionnement d’eau car une rivière pas de source alors que en face nous avons l’OCEAN a… Lire la suite »