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Quand les gouttes de pluie deviennent électriques

Vous avez certainement tous entendu à un moment ou l’autre de votre vie, y compris parmi les plus jeunes d’entre vous, les paroles de I’m singing in the rain chantées par Gene Kelly dans le film éponyme. I’m singin’ in the rain (Je chante sous la pluie) Just singin’ in the rain (Je chante simplement sous la pluie) What a glorious feeling! (Quelle sensation magnifique !) I’m happy again (Je suis heureux de nouveau) I’m laughing at the clouds (Je me moque bien des nuages) So dark up above (Si sombres là-haut) ‘Cause the sun’s in my heart (Car le soleil brille dans mon cœur). Dans quelques années, nous aurons d’autres bonnes raisons de chanter sous la pluie. Grâce aux dernières découvertes, l’eau qui tombe en gouttes sur la Terre peut devenir elle aussi une source d’énergie.

Le premier panneau solaire hybride

Ainsi, une équipe de chercheurs chinois constituée au sein de l’Université de Soochow (Taiwan) a conçu le premier panneau solaire hybride qui reprend le principe du TENG(1) selon lequel l’énergie peut être générée par la friction de deux matériaux. Le prototype se compose de trois couches : à la base, une couche de polymère texturé qui doit servir d’électrode commune au TENG et aux cellules photovoltaïques en silicium, un mélange de polymère et, dans la couche supérieure, un polymère transparent qui permet à la lumière de passer tout en protégeant la cellule photovoltaïque de l’eau. Lorsqu’il pleut, la couche supérieure permet non seulement au panneau de continuer à fonctionner – ce qui n’est pas le cas avec les panneaux solaires actuels – mais produit également de l’électricité grâce à la friction causée par l’impact des gouttes de pluie. En théorie facile à fabriquer en série, ce panneau solaire hybride doit encore subir une série de tests en conditions réelles pour en valider le rendement.

Des batteries chargées à l’eau de pluie

L’eau de pluie peut également produire de l’énergie d’une autre manière. De jeunes étudiants de l’Université technologique du Mexique (UNITEC) ont mis en place un programme intitulé « Rain Wild ». Ce système ingénieux permet de récupérer l’eau de pluie sur les toits des maisons et de la drainer jusqu’à des micro-turbines au fonctionnement identique à celles, beaucoup plus grandes, des barrages hydroélectriques. Les turbines permettent de recharger un ensemble de batteries de 12 volts utilisées pour stocker l’énergie produite. Une fois arrivée au bout du processus, l’eau est envoyée vers un filtre à charbon actif pour la purifier.

Les premiers essais ont été réalisés en 2014 à Iztapalapa, un quartier pauvre de Mexico, et ont permis d’assurer l’éclairage des immeubles à l’aide de LED et d’alimenter d’autres petits appareils électroménagers comme des réfrigérateurs ou des ventilateurs de table. Les jeunes ingénieurs ne comptaient pas en rester là et souhaitaient mettre au point des micro-turbines plus puissantes et des capacités supérieures de stockage, de quoi alimenter plusieurs foyers par turbine et fournir en électricité les quartiers les plus pauvres et les plus reculés du Mexique. Ont-ils réussi ? Rien n’est moins sûr. Le programme semble actuellement au point mort, les étudiants mexicains éprouvant des difficultés à mobiliser des investisseurs autour de leur projet de micro-production d’électricité.

Un prototype inventé par une adolescente de 15 ans

Plus près de nous, une jeune étudiante de 15 ans, en provenance d’Azerbaïdjan, a mis au point Rainergy, un prototype de 9 mètres de haut capable de produire une petite quantité d’électricité grâce à l’eau de pluie. Le dispositif se compose de quatre parties : le collecteur qui permet de capter l’eau de pluie lors d’une averse, le réservoir qui permet de la stocker, le générateur qui permet de produire l’électricité à partir de l’eau de pluie qui s’écoule à grande vitesse et une batterie afin de pouvoir délivrer de l’électricité par temps sec et ainsi pallier l’intermittence des épisodes pluvieux. Facile à concevoir, cet appareil permet d’éclairer 22 ampoules LED pendant 50 secondes à partir de 7 litres d’eau de pluie.

Le dispositif pourrait s’avérer particulièrement intéressant pour les pays à la fois très pluvieux et en voie de développement. Des pays comme l’Inde, les Philippines, la Malaisie ou l’Indonésie verraient d’un très bon œil la popularisation d’un tel dispositif. Ces pays de moussons font en effet face à une demande croissante d’électricité alors que la vétusté de leur réseau et de leur parc électrique ne leur permet pas de répondre aux besoins de l’ensemble de leur population. Ce n’est d’ailleurs pas un hasard si Rainergy a été présenté pour la première fois au Sommet mondial de l’entrepreneuriat en Inde en 2017 et si l’adolescente à l’origine de ce projet, Reyhan Jamalova, figure dans le classement Forbes 2018 des 30 personnalités de moins de 30 ans en Asie.

 

(1) TENG est le nom donné à la technologie du nano-générateur triboélectrique.

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