— © Renyuan Li

Des chercheurs ont dévoilé un nouveau système solaire particulièrement prometteur. Combinant panneaux photovoltaïques et hydrogel absorbant, celui-ci produit à la fois de l’eau et de l’électricité.

Une conception innovante

Décrit dans la revue Cell Reports Physical Science, le système WEC2P a été mis au point par des scientifiques de l’université des sciences et des technologies King Abdullah d’Arabie saoudite (KAUST). Il se compose d’un réseau de panneaux photovoltaïques connectés reposant directement sur une couche d’hydrogel, qui forment le couvercle d’une boîte métallique inclinée comportant un petite ouverture/sortie à sa base.

Laissée ouverte pendant la nuit, ce qui permet à l’hydrogel d’absorber l’humidité de l’air, la boîte est refermée pendant la journée. Lorsque le soleil éclaire le panneau photovoltaïque, de l’électricité est produite, et la chaleur générée permet également de chauffer la couche d’hydrogel sous-jacente.

En conséquence, l’eau qu’elle contient s’évapore et se condense à l’arrière du panneau incliné. Lorsque cette eau liquide s’écoule, elle évacue la chaleur excédentaire, produisant un effet de refroidissement permettant à la cellule photovoltaïque de fonctionner jusqu’à 9 % plus efficacement, avant d’atteindre le fond de la boîte métallique. Celle-ci peut ensuite être récupérée pour l’irrigation, ou pour être consommée.

Panneaux solaires reliés à une boîte de culture de plantes qui contient 60 graines d’épinards aquatiques — © Renyuan Li

Des premiers résultats prometteurs

En juin dernier, un test à petite échelle du système a été réalisé dans le désert d’Arabie saoudite sur une période de deux semaines. Impliquant un panneau photovoltaïque et une couche d’hydrogel d’une surface équivalente à celle d’un bureau d’étudiant, l’installation a produit un total de 1 519 wattheures d’électricité, ainsi que 2 litres d’eau.

Le précieux liquide été utilisé pour irriguer 60 graines d’épinards plantées dans une boîte de culture en plastique, dont 57 ont germé et atteint une hauteur de 18 cm.

« S’assurer que tout le monde sur Terre a accès à une eau propre et à une énergie propre abordable fait partie des objectifs de développement durable fixés par les Nations unies », explique Peng Wang, auteur principal de l’étude. « J’espère que notre conception pourra être un système d’alimentation et d’eau décentralisé pour éclairer les maisons et arroser les cultures. »

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