Une avancée majeure se profile : un nouveau type de panneau solaire fonctionnant avec des gouttes de pluie. En France, il est courant de dire que cela devrait convenir aux habitants de Bretagne, l’une des régions de France où il pleut le plus.
C’est un lieu commun en France et pour beaucoup de Français : en Bretagne, il pleut. Même si cela n’est pas toujours vrai, les principales villes de la région Nord-Ouest de la France figurent régulièrement parmi les endroits les plus humides de France.
Et tout le monde s’accorde à dire que s’il pleut, il n’y a pas de soleil. Qu’en est-il alors de l’utilisation de panneaux solaires ?
Eh bien, des scientifiques chinois travaillent actuellement sur le sujet et travaillent sur un nouveau type de panneau solaire qui fonctionnerait au soleil et par temps de pluie.
Bien que cette technologie en soit encore à ses balbutiements et qu’une application commerciale soit encore loin, l’innovation promet d’avoir des impacts majeurs dans le domaine des énergies renouvelables.
En effet, cela signifie que l’alimentation électrique ne dépendrait plus de la disponibilité directe des rayons solaires, offrant ainsi une solution aux interruptions de la production d’énergie.
Une innovation qui utilise à la fois la pluie et le soleil
L’énergie solaire a connu une adoption massive à travers le monde, devenant l’une des sources d’énergie les plus économiques. Cela est dû à une combinaison d’avancées technologiques et d’une baisse continue des coûts de production, qui ont chuté de 10 % ces dernières années. Cependant, même avec les meilleurs panneaux solaires, la production d’énergie s’arrête lorsque le soleil disparaît derrière les nuages ou se couche.
C’est dans ce contexte que le projet de l’Université de Soochow, en Chine, prend tout son sens. Cette initiative repose sur l’utilisation d’un phénomène physique, l’effet triboélectrique (la fameuse électricité statique), pour exploiter l’énergie des gouttes de pluie, un phénomène jusqu’alors inexploité dans les systèmes solaires traditionnels.
Le principe de l’effet triboélectrique : générer de l’énergie à partir de la pluie
L’effet triboélectrique fait référence à la production d’une charge électrique par le frottement de deux matériaux différents. Les ingénieurs de Soochow ont réussi à combiner cette approche avec une cellule solaire classique en développant un système hybride intégrant un nanogénérateur triboélectrique, ou TENG (Triboelectric Nanogenerator). Cet appareil profite du mouvement des gouttes de pluie à la surface du panneau pour générer de l’électricité supplémentaire.
Le concept développé à Soochow consiste à déposer deux fines couches de polymère transparent sur une cellule photovoltaïque inclinée. Lorsque les gouttes de pluie frappent la surface, elles génèrent une charge électrique statique, augmentant ainsi la capacité du panneau à produire de l’énergie même en l’absence de lumière directe du soleil.
Une conception innovante avec de nombreuses applications potentielles
Baoquan Sun, l’un des chercheurs à l’origine de cette innovation, a précisé que l’appareil développé est particulièrement léger. Selon lui, cette technologie pourrait trouver des applications dans les appareils mobiles et flexibles, comme les vêtements intelligents ou les équipements électroniques portables.
« Grâce à notre conception unique, nous obtenons un appareil léger. À l’avenir, nous prévoyons de l’intégrer dans des appareils mobiles et flexibles, comme les vêtements électroniques. Cependant, le rendement énergétique de sortie doit encore être amélioré avant de pouvoir être appliqué dans la pratique. » Soleil de Baoquan
Cependant, Sun admet que des améliorations sont encore nécessaires, notamment en termes d’efficacité de la production d’énergie, avant que cette technologie puisse être utilisée à grande échelle.
Cependant, Sun est optimiste quant à l’avenir de ce projet. Il estime qu’un prototype commercial pourrait voir le jour d’ici trois à cinq ans, grâce à l’évolution rapide des technologies dans le domaine des énergies renouvelables.
Opinions partagées d’experts du secteur solaire
Si cette nouvelle technologie suscite beaucoup d’intérêt, elle fait également l’objet de débats au sein de la communauté scientifique. Varun Sivaram, expert en énergie solaire au Council on Foreign Relations aux États-Unis et auteur d’un ouvrage de référence sur l’énergie solaire, voit l’idée d’un dispositif hybride récoltant l’énergie cinétique des gouttes de pluie comme un concept prometteur. Il salue particulièrement l’ingéniosité technique du projet, soulignant :
« Cette approche comporte de nombreuses innovations fascinantes, notamment l’utilisation d’une seule couche à double fonction, qui sert à la fois de composant du TENG et de piège à lumière pour la cellule solaire. »
Cependant, Sivaram souligne que la quantité d’énergie actuellement générée par la pluie est insuffisante pour avoir un impact significatif sur la production globale. Selon lui, il est encore incertain si cette technologie pourra véritablement révolutionner le secteur de l’énergie solaire à court terme.
Le professeur Keith Barnham, de l’Imperial College de Londres, partage un point de vue similaire. Tout en reconnaissant que le système chinois est plus compact et potentiellement plus efficace, il estime que l’énergie triboélectrique n’est pas forcément la solution la plus adaptée :
« L’énergie éolienne est de loin la Source la plus efficace et la plus complémentaire du photovoltaïque – et elle fonctionne également très bien sous la pluie. »
Vers des applications concrètes des nanogénérateurs triboélectriques (TENG)
Même si les TENG n’ont pas encore suscité l’enthousiasme des experts du solaire en raison de leur faible rendement, ils offrent des perspectives intéressantes dans d’autres domaines. Ces appareils, qui génèrent de l’électricité à partir du frottement de deux matériaux, pourraient être utilisés dans des environnements où de petites quantités d’énergie suffisent.
Ils pourraient par exemple être intégrés dans des écrans tactiles, où le simple mouvement des doigts sur l’écran pourrait recharger la batterie. De plus, les vibrations produites par les voitures sur les routes ou par les pas des piétons pourraient également être converties en énergie électrique. Ainsi, même si la technologie est encore en développement, elle ouvre la voie à de nombreuses applications pratiques qui pourraient transformer divers secteurs.
Une technologie prometteuse, mais toujours en progrès
Si l’innovation développée à l’Université de Soochow est indéniablement prometteuse, elle doit encore surmonter plusieurs défis avant de s’imposer comme une solution viable dans le domaine des énergies renouvelables. La production d’électricité à partir des gouttes de pluie, bien que attractive, nécessite encore des progrès significatifs en termes d’efficacité.
Cependant, comme pour de nombreuses innovations scientifiques, il est possible que cette technologie prenne une direction imprévue et se révèle sous une forme plus pratique dans les années à venir. Quoi qu’il en soit, l’idée de panneaux solaires fonctionnant même par mauvais temps ouvre de nouvelles possibilités passionnantes pour l’avenir de l’énergie propre.
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