Des scientifiques de l'université technologique de Nanyang (NTU), à Singapour, travaillent depuis 10 ans sur un nouveau dispositif, baptisé « moissonneuse de vent » capable de transformer l'énergie d'une légère brise en électricité. Un procédé qui permettrait dans un premier temps d'alimenter les capteurs difficiles d'accès sur les ponts, les gratte-ciels ou encore les rails.

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Dix dollars. C'est le coût de ce dispositif mis au point par des chercheurs de l’université de Nanyang, à Singapour. Il s'agit d'un nouveau type d'appareil basé sur l'énergie cinétiqueénergie cinétique du ventvent capable de fonctionner avec la plus petite des brises. Pour ce prototype, ces ingénieurs ont utilisé la vitessevitesse moyenne du vent à Singapour, soit 2,5 mètres par seconde et, en augmentant à peine le souffle, ils sont parvenus à générer assez d'énergieénergie électrique pour alimenter une rangée de 40 ampoules LEDLED pendant une journée.

L'originalité de ce système, baptisée « moissonneuse de vent », est donc son coût, très modique, mais aussi ses dimensions (15 x 20 cm) et la technologie employée puisqu'ils ont tiré profit de l'aéroélasticité pour utiliser le phénomène de galop couplé à une conversion d'énergie triboélectrique. Objectif : convertir les vibrationsvibrations impulsées par le vent en électricité.

Les différentes couches captent l'énergie par effet triboélectrique. © Université de Nanyang
Les différentes couches captent l'énergie par effet triboélectrique. © Université de Nanyang

Idéal pour surveiller des bâtiments et des ouvrages

Comme le montre le croquis ci-dessus, leur dispositif est fabriqué à partir de fibres époxyépoxy, de cuivrecuivre, d'aluminiumaluminium et de TéflonTéflon. Il se compose d'une poutrepoutre principale, d'une butéebutée et d'une plaque centrale avec une liberté d'oscillation. Les couches triboélectriques et les électrodesélectrodes sont placées entre la surface de la butée et la plaque centrale. Bien sûr, le but n'est pas d'alimenter en électricité une maison ou des bureaux mais les chercheurs sont parvenus à générer jusqu'à 290 microwatts d'électricité, et même à stocker cette énergie.

Le professeur Yang Yaowen, de l'école d'ingénierie civile et environnementale de NTU, qui a dirigé le projet, explique que cette technologie sera très utile pour alimenter des petits dispositifs liés à l'Internet des objets. « Notre recherche vise à combler l'absence d'un collecteur d'énergie à petite échelle pour des fonctions plus ciblées, comme l'alimentation de capteurscapteurs et d'appareils électroniques plus petits », écrit-il.

En vente à partir de 2025

Dans l'ingénierie civile, ce type de générateurgénérateur pourra alimenter des capteurs placés sur des ponts ou des gratte-ciels, et pourra ainsi envoyer des alertes sur d'éventuels mouvementsmouvements ou anomaliesanomalies sur la structure. Le tout sans avoir besoin, pour les techniciens, de changer les piles. Il cite aussi l'exemple des capteurs placés le long des chemins de fer ou dans les tunnels. « Parfois, ces capteurs sont enfouis dans le bétonbéton ou dans des immeubles de grande taille, ce qui les rend difficiles d'accès », rappelle-t-il.

Après 10 ans de travaux, et dans l'attente de la validation de brevets, cette « moissonneuse », livrée avec des batteries rechargeablesbatteries rechargeables, devrait être en vente d'ici 2025, mais ce ne sera délivré que pour un usage professionnel dans un premier temps. Elle sera équipée d'une technologie sans fil pour transmettre des données vers des smartphones.