L'eau tombe sur Terre tous les jours sous la pluie, et maintenant les scientifiques semblent avoir trouvé un moyen de l'utiliser pour créer de l'électricité renouvelable
Un système qui crée de l'électricité à partir de la pluie pourrait un jour être ajouté aux toits
Les gouttelettes d'eau tombant à travers un tube ont généré suffisamment d'électricité pour alimenter 12 lampes LED. Une telle approche pourrait un jour être utilisée dans des systèmes à base de toit pour récolter beaucoup de puissance propre à la pluie.
«La pluie tombe sur Terre tous les jours. Toute l'énergie est gaspillée en raison de l'absence de système pour récolter l'énergie pluviale», explique Siowling Soh à l'Université nationale de Singapour.
Normalement, lorsque nous générons de l'électricité à partir de l'eau, nous utilisons le mouvement de beaucoup pour conduire une turbine dans une rivière, la mer ou même dans les conduites d'eau potable. Mais l'eau qui coule sur une surface conductrice électrique peut générer sa propre charge électrique par un processus appelé séparation de charges. Ceci est entraîné par des protons chargés positivement des molécules d'eau restant dans le liquide et des électrons chargés négativement donnés à la surface, tout comme vous pouvez générer de l'électricité statique en frottant un ballon sur vos cheveux.
Le phénomène est généralement un moyen inefficace de produire de l'électricité car la charge électrique est créée uniquement à la surface, la touche de l'eau est touchée, et si vous utilisez des canaux micro ou nanométriques pour augmenter la surface, vous finissez par nécessiter plus d'énergie pour y pomper l'eau que de revenir.
Maintenant, Soh et ses collègues ont créé une configuration simple qui s'appuie sur la gravité pour déplacer l'eau dans un tube vertical de 32 centimètres de haut avec un diamètre intérieur de 2 millimètres.
L'eau s'écoule du fond d'un récipient via une aiguille horizontale en acier inoxydable, puis tombe vers le tube en dessous. Alors que les gouttelettes d'eau en forme de pluie entrent en collision en haut du tube, elles capturent des poches d'air, créant ce qu'on appelle un débit de bougie à mesure qu'ils tombent. Ce débit décousu semble aider les charges électriques des molécules d'eau à se séparer lorsqu'ils descendent dans le tube. Les fils en haut et en bas du tube, puis récoltez l'électricité générée.
Dans une expérience, un tube a produit 440 microwatts. Lorsque les chercheurs ont utilisé quatre tubes à la fois, ils pouvaient alimenter 12 LED pendant 20 secondes.
«Nous pouvons, pour la première fois, récolter l'énergie de la pluie ou d'autres sources naturelles telles que les rivières ou les cascades, par séparation des charges à l'interface solide-liquide», explique Soh.
La quantité d'électricité produite peut ne pas sembler particulièrement impressionnante, mais SOH dit que la configuration a converti plus de 10% de l'énergie de l'eau qui tombe à travers les tubes en électricité, qui est cinq ordres de grandeur plus d'électricité que celle obtenue à partir d'eau circulant dans les tubes dans un ruisseau continu.
«La pluie tombe de quelques kilomètres dans le ciel vers la terre, donc il y a beaucoup de place dans un espace tridimensionnel pour récolter l'énergie de la pluie», dit-il. Cela suggère que le système pourrait être utilisé pour produire de l'électricité à partir de la pluie, peut-être sur les toits.
«S'il pouvait être développé d'une manière qui pourrait être utile sur une base maison par maison, cela pourrait être une chose vraiment utile», explique Shannon Ames au Low Impact Hydropower Institute à Boston.
