Israël transforme l’humidité de l’air en électricité

Une équipe de chercheurs sous la direction du Prof. Colin Price, de l’Ecole des Sciences de l’environnement et des sciences de la terre de l’Université de Tel-Aviv a mis au point un dispositif électrique alternatif fonctionnant à partir de la vapeur d’eau contenue dans l’air. Selon eux, la méthode pourra être utilisée notamment pour l’éclairage de nuit, et dans les régions des pays tropicaux en développement qui ne sont pas connectées au réseau électrique, mais où l’humidité est élevée tout au long de l’année.

L’étude, réalisée avec la participation du Prof. Hadas Saaroni et de la doctorante Judi Lax, a été récemment publiée dans la revue Nature Scientific Reports.

« La foudre, phénomène que nous connaissons tous, est une décharge électrique produite à partir de l’eau qui se trouve dans les nuages orageux à divers états de condensation : vapeur, gouttelettes ou glace », explique le Prof. Price, qui étudie la foudre et les orages depuis environ 30 ans.

« Le phénomène de production d’électricité à partir de l’eau dans ses divers états physiques est possible grâce à la structure spécifique de sa molécule, composée d’un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène, et capable de se décomposer en ions possédant une charge positive ou negative, transférant ainsi des charges électriques aux molécules voisines. Récemment, dans le cadre de la recherche mondiale d’énergies renouvelables de toutes sortes, nous avons tenté d’explorer la possibilité de produire de l’électricité à partir de l’eau, comme cela se produit dans la nature dans le cas de la foudre ».

Il y a de la tension dans l’air …

Dans ce but, les chercheurs ont fabriqué une pile électrique basée sur un phénomène naturel observé récemment: lorsque l’humidité de l’air atteint 60% ou plus, elle génère une tension électrique entre des surfaces métalliques isolées disposée l’une en face de l’autre.

Dans une première phase, les chercheurs ont construit une sorte de pile composée d’un cylindre métallique relié à la terre, c’est-à-dire qui permet le transfert de l’électricité vers le sol, avec à l’intérieur un autre cylindre d’un autre type de métal, complètement isolé et non relié à la terre. Ils ont ensuite généré différents niveaux d’humidité dans la chambre d’expérimentation et ont constaté que tant que l’humidité restait faible, aucune charge ne s’accumulait sur les métaux, et on n’enregistrait aucune tension électrique. Par contre, lorsque son taux dans l’air a dépassé 60%, une tension électrique s’est créée entre les deux métaux. Les chercheurs ont ensuite examiné près de 20 métaux et alliages courants de divers types pour déterminer quelle combinaison produisait la tension la plus élevée.

colin price flash floods dead sea« Jusqu’à présent, nous avons constaté que le métal le plus approprié est le zinc», explique le Prof. Price. « En utilisant deux surfaces métalliques, le zinc et l’acier inoxydable, nous avons pu atteindre une tension de 1 volt. Comme point de comparaison, les piles AA ou AAA que nous utilisons quotidiennement produisent une tension de 1,5 volts ».

Une méthode à grand potentiel

Lors de l’étape suivante, les chercheurs ont transporté le dispositif expérimental dans un environnement naturel, sur le toit du bâtiment de l’Ecole pendant la période de l’été tel-avivien humide, et sont arrivés aux mêmes résultats: lorsque l’humidité de l’air dépasse les 60%, la tension électrique commence à se produire, et atteint rapidement sa valeur maximale, qui peut être maintenue tant que l’humidité reste élevée.

« À ce stade, le dispositif que nous avons développé n’est pas encore utilisable car il ne produit qu’un courant très faible, mais nous pensons que notre méthode possède un grand potentiel », conclut le Prof. Price. «Nous étudions actuellement l’efficacité de métaux supplémentaires et recherchons également des nanomatériaux synthétiques appropriés, qui peuvent être produits en grandes quantités et de manière économique. Nous étudions également le processus physique derrière ce phénomène.

Le but est de fabriquer un dispositif pour différents usages, comme par exemple l’éclairage de nuit, lorsque l’humidité de l’air est plus élevée que pendant le le jour. Nous pensons que dans l’avenir de telles piles pourraient desservir les populations des régions tropicales en développement qui ne sont pas connectées au réseau électrique, mais où l’humidité est élevée tout au long de l’année».

SOURCE: site de l’Association française de l’Université de Tel-Aviv

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