Des scientifiques créent un dispositif capable de convertir une légère brise en électricité

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Le professeur Yang Yaowen, de la Nanyang Technological University, montre comment l'appareil peut générer et stocker de l'électricité lorsqu'il est exposé à une brise générée par une soufflerie. | Université technologique de Nanyang
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Exploiter l’énergie du vent… tout en douceur. C’est le pari de l’appareil conçu par des scientifiques d’une université singapourienne. Peu coûteux, il est capable de convertir en électricité la plus légère des brises.

Selon les calculs des scientifiques, l’appareil en question est capable de produire de l’énergie même lorsque le vent est très faible. Par exemple, exposé à une brise circulant à deux mètres par seconde, il a été en mesure de produire une tension de trois volts, et de générer une puissance électrique allant jusqu’à 290 microwatts. Rien de dantesque, certes, mais néanmoins suffisant pour alimenter un capteur standard du commerce, et lui permettre d’envoyer ses données à un smartphone ou un ordinateur. Les résultats ont été publiés dans le journal Mechanical Systems and Signal Processing.

Cet outil, nommé par les chercheurs « moissonneuse à vents », est également capable de stocker l’énergie qui n’est pas immédiatement utilisée dans une batterie. Celle-ci peut prendre le relais lorsqu’il n’y a pas suffisamment de vent. « En tant que source d’énergie renouvelable et propre, la production d’énergie éolienne a attiré l’attention de nombreux chercheurs. Notre recherche vise à remédier au manque d’un récupérateur d’énergie à petite échelle pour des fonctions plus ciblées, telles que l’alimentation de capteurs et d’appareils électroniques plus petits », explique le chercheur Yang Yaowen.

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Cet ingénieur en structure de l’École de génie civil et environnemental (CEE) de NTU, qui a dirigé le projet, s’est exprimé dans un communiqué de l’université. Les scientifiques affirment que leur invention pourrait remplacer les piles dans l’alimentation de diodes électroluminescentes (LED), mais aussi dans les capteurs de surveillance de santé structurelle.

Ces derniers sont fixés sur des structures urbaines, comme des ponts, ou des gratte-ciel. Ils ont pour rôle de surveiller leur état de « santé structurelle ». Ils alertent les ingénieurs en cas d’instabilité ou de dommages physiques reçus par les édifices. Mesurant une vingtaine de centimètres, les moissonneuses à vent seraient donc faciles à intégrer dans un environnement urbain similaire à celui des banlieues de Singapour.

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Pensé pour pouvoir être produit à faible coût, et avec une bonne durabilité, le corps de la « moissonneuse » est composé de fibre époxy, un polymère très résistant. L’attache principale, celle qui interagit avec le vent, a été conçue à partir de matériaux peu coûteux : cuivre, feuille d’aluminium et polytétrafluoroéthylène, un polymère également connu sous le nom de « téflon ».

Le fonctionnement de l’appareil est relativement simple. Lorsqu’il est exposé au vent, la structure de l’appareil vibre. Son plateau s’approche et s’éloigne alors de la butée : des charges se forment sur le film. Lorsque ces charges se déplacent de la feuille d’aluminium vers le film de cuivre, un courant électrique se forme.

Les scientifiques ont testé leur appareil en laboratoire. Celui-ci s’est révélé capable d’alimenter 40 LEDs de façon constante alors que la force du vent était de quatre mètres par seconde. L’innovation aurait également attiré l’attention de l’industrie, affirme l’université. L’équipe de recherche travaille donc actuellement à la commercialisation de la moissonneuse à vent.

Source : Mechanical Systems and Signal Processing

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