L’invention d’un panneau solaire « pluvio-voltaïque » qui produit de l’électricité à partir de la pluie

Apparemment, les idées ne manquent pas quand il s’agit d’inventer des solutions pour produire de l’énergie renouvelable. Après tout, compte tenu du contexte environnemental actuel, nous devons absolument renoncer aux énergies fossiles. En Chine, une équipe de scientifiques de l’Université Tsinghua a ainsi créé un nouveau type de panneau solaire qui pourrait aider à lutter contre la crise énergétique affectant de nombreux pays. Comme on l’a souvent souligné, l’énergie solaire, tout comme l’éolien, est intermittente. Les modules ne produisent de l’électricité que lorsqu’il y a du soleil. Il en va de même pour les éoliennes, qui ne génèrent du courant électrique que lorsque le vent est suffisamment fort pour faire tourner leurs pales.

Inspirée d’une technologie utilisée « houlomotrice »

Les batteries sont conçues pour résoudre ce problème d’intermittence. Cependant, leur capacité diminue après un certain nombre de cycles de charge/décharge. Pour permettre aux panneaux solaires de produire davantage d’électricité, le professeur Zong Li et ses collaborateurs ont alors eu l’idée d’incorporer dans un module solaire une technologie utilisée pour transformer l’énergie des vagues en électricité. Le but est de produire du courant électrique en exploitant l’énergie cinétique liée à la chute des gouttes de pluie. « Lorsque les gouttes de pluie tombent du ciel, elles peuvent produire une petite quantité d’énergie qui peut être récoltée et transformée en électricité. Il s’agit d’une version à petite échelle de l’hydroélectricité, qui utilise l’énergie cinétique de l’eau en mouvement pour produire de l’électricité. (…) Cette technologie permet également d’exploiter l’énergie des vagues et d’autres formes de production d’énergie triboélectrique liquide-solide », expliquent les chercheurs dans un communiqué de presse.

Produire de l’électricité à partir d’un contact liquide-solide

Pour partager les résultats de l’étude, les chercheurs ont publié un article intitulé « Rational TENG arrays as a panel for harvesting large-scale raindrop energy » dans la revue iEnergy. Effectivement, leur module de production d’énergie comprend un dispositif baptisé nanogénérateur triboélectrique (TENG) qui est en mesure de générer de l’électricité à partir d’un contact liquide-solide. Pour l’équipe, le principal défi consistait à produire suffisamment d’électricité à partir de la très faible énergie cinétique d’une goutte d’eau.

Pour ce faire, ils ont utilisé des réseaux de panneaux solaires en pont. « Lorsque des gouttes de pluie tombent sur la surface du panneau, un processus appelé triboélectrification produit et stocke l’énergie de la pluie. Lorsque la goutte tombe sur la surface du panneau, appelée surface FEP, la goutte se charge positivement et la surface FEP se charge négativement », précisent les chercheurs.

Une puissance d’environ cinq fois plus élevée

Selon les explications du professeur Zong Li, cette technique a permis de multiplier environ par cinq la puissance générée par les panneaux solaires nouvellement créés par rapport à celle d’une surface de récupération conventionnelle. Avec leurs travaux, les scientifiques de l’université Tsinghua espèrent pouvoir contribuer à la réduction de nos émissions de gaz à effet en exploitant le potentiel énergétique des gouttes de pluie. « La puissance de sortie maximale des générateurs à réseau en pont est presque cinq fois plus élevée que celle de la collecte d’énergie par gouttes de pluie conventionnelle sur une grande surface. Les résultats de cette étude fourniront un schéma réalisable pour la récupération de l’énergie des gouttes de pluie sur de grandes surfaces », a déclaré le professeur Zong Li. Plus d’infos : ieeexplore.ieee.org.