« Un rêve centenaire », l’invention d’un panneau capable de produire de l’électricité à partir de l’air

À l’horizon 2050, l’Union européenne prévoit d’atteindre la neutralité carbone. Dans divers scénarios, les énergies renouvelables prennent une part importante dans le mix énergétique. Les sources vertes les plus connues sont les sources hydrauliques, solaires et éoliennes. Dans un avenir proche, il se pourrait que l’énergie issue de l’air atmosphérique s’ajouterait à ces différents types d’énergies. Andriy Lyubchyk, un ingénieur chimiste, en a effectivement fait l’expérience avec sa mère, elle aussi, ingénieure. Ils ont baptisé leur projet CATCHER qui rassemble, désormais, d’autres scientifiques européens.

Un système d’hygroélectricité

L’hygroélectricité consiste à exploiter l’humidité de l’air afin d’en créer de l’énergie. L’idée est de capter les charges d’électricité statique de la vapeur d’eau contenue dans l’air. Cette technique avait déjà fait l’objet d’une série d’expériences au début du XXᵉ siècle par l’inventeur Nikola Tesla. Depuis, la méthode a été reprise et travaillée par des scientifiques. Cent ans après les premières expériences, l’ingénieur Andriy Lyubchyk et sa mère sont parvenus à mettre le système au point. Ils déploient maintenant leur savoir-faire dans leur projet promouvant l’air comme nouvelle source d’énergie renouvelable. Par ailleurs, ils espèrent augmenter l’efficacité et les possibilités de la transition énergétique grâce à leur solution. Rappelons-le, pour atteindre la neutralité carbone, des efforts en matière d’énergies renouvelables devraient encore être massivement déployés.

De l’oxyde de zirconium

Quel système les scientifiques utilisent-ils concrètement pour produire de l’énergie grâce à l’air ? La méthode fait appel à l’utilisation d’un composé chimique nommé oxyde de zirconium. De formule chimique ZrO₂, ce dernier est couramment présent dans différents produits tels que les implants dentaires, les revêtements des barres de combustibles nucléaires, etc. Dans le projet CATCHER, il est utilisé afin de capter l’énergie de l’humidité atmosphérique. Les scientifiques ont produit des nanoparticules uniformes d’oxyde de zirconium. Les cellules créées sont comprimées en une feuille munie d’une série de canaux. La structure produira des champs électriques qui agiront sur les molécules d’eau dans l’air et sépareront leur charge d’électricité. Ils s’ensuivront des mécanismes chimiques et électro-physiques consistant à capturer l’énergie électrique. Actuellement, les résultats obtenus d’une plaque d’oxyde de zirconium de 8 × 5 cm équivalent à la puissance de sortie d’une demi-pile AA. Cette petite surface génère une tension de 0,9 V si le taux d’humidité atmosphérique atteint les 50 %.

Les utilisations des panneaux CATCHER

Après de futurs travaux de perfectionnement, l’équipe de scientifiques pensent que les panneaux d’oxyde de zirconium pourront être utilisés de la même manière que les panneaux solaires. Le système s’adaptera ainsi à l’usage dans les bâtiments individuels, notamment chez les particuliers qui souhaitent procéder à l’autoconsommation. Il est également possible d’envisager l’installation de ce type de panneaux à grande échelle en constituant une centrale électrique. Cependant, les plaques ne seront pas adaptées dans toutes les zones géographiques. Un certain seuil d’hygrométrie (humidité de l’air) devrait être respecté afin que l’appareil puisse être rentable.