À Hong Kong, des chercheurs sont parvenus à alimenter en énergie plusieurs centaines de diodes LED grâce à quelques gouttes d’eau. Ils espèrent pouvoir développer le nano générateur responsable de cette prouesse. À terme, ils souhaitent créer de l’électricité à partir de la pluie ou simplement avec un tube contenant de l’eau. Le nom de cette belle innovation ? Le nano générateur triboélectrique.

Une alternative écologique aux centrales hydrauliques

Les centrales hydrauliques utilisent elles aussi l’eau. Des turbines couplées à des générateurs électromagnétiques, utilisent la force de l’eau pour produire du courant électrique. Mais ces systèmes sont volumineux, lourds et perdent en efficacité en dessous d’une certaine quantité d’eau. De plus, ils sont parfois responsables de la dégradation de milieux aquatiques. Depuis 2012, des chercheurs ont découvert une alternative aux centrales : le nano générateur triboélectrique.

Le nano générateur triboélectrique : de l’électricité à base d’eau

Le premier article concernant cette découverte a été publié dans la revue Nature. Une équipe menée par des chercheurs de l’université municipale de Hong Kong a réussi à créer un générateur des milliers de fois plus efficace que les centrales hydrauliques actuelles.

Comment ça marche ? Le nano générateur triboélectrique fonctionne en utilisant la force de la goutte. Il s’en sert pour transférer une charge entre deux couches séparées. Les scientifiques ont utilisé le polytétrafluoroéthylène. C’est un polymère (une espèce de plastique) avec une charge presque permanente. Cela permet de rendre la conversion de l’énergie bien plus efficace.

À partir d’une simple et unique gouttelette, le générateur génère suffisamment d’énergie pour allumer 100 LED.

À la suite de cette innovation, les chercheurs ont fait une autre découverte. En utilisant une électrode en aluminium, ils ont constaté que le pic d’énergie se produisait lorsque la goutte d’eau s’étendait. En touchant l’électrode, la goutte créé un circuit fermé et agit comme une résistance. De fait, le polymère se transforme alors en condensateur. Sa surface peut capter et stocker davantage de charge. Cette découverte rend le générateur beaucoup plus efficace.

Une innovation énergétique d’avenir

Ces nano générateurs pourraient être utilisés à plus grande échelle pour générer de l’électricité à partir de la pluie. Les chercheurs ont aussi pensé à une utilisation en mer, pour collecter l’énergie des vagues. Et pourquoi pas avec de l’eau à l’intérieur d’un tube, en circuit fermé. Toutefois, ils font encore face à quelques difficultés, notamment la corrosion des électrodes. Ils espèrent tout de même pouvoir proposer un prototype qui sera déployé à grande échelle d’ici cinq ans.

De l’énergie électrique à partir de la neige, la variante du nano générateur triboélectrique

Les scientifiques redoublent d’imagination pour développer des dispositifs générant de l’énergie plus performants et écologiques. Une équipe de chercheurs américano-canadiens a également mis au point un nano générateur d’énergie triboélectrique. Mais, petite différence, celui-ci utilise les chutes de neige comme source d’énergie.

Ce générateur est aussi basé sur les principes de l’effet triboélectrique. Mais, cette technologie exploite en plus le fait que les particules de neige transportent une charge électrique positive. Elles cèdent leurs électrons, à condition qu’elles puissent interagir avec le bon matériau, chargé négativement.

Encore une belle perspective d’énergie propre pour les pays froids !