Votre cellulaire alimenté en énergie en marchant !

Schéma d'un système piézoélectriques

En marchant, nous perdons l’équivalent de l’énergie requise pour faire fonctionner une lampe de poche, soit environ 20 watts, qui se perdent en chaleur. Pouvoir récupérer cette énergie pourrait nous permettre d’alimenter une panoplie d’équipements électroniques que nous utilisons quotidiennement : cellulaires, ordinateurs portables, caméras et lampes de poches par exemple. Jusqu’à présent, les recherches dans ce domaine ont porté sur des systèmes piézoélectriques : les micro générateurs conçus ne produisent actuellement pas suffisamment d’énergie pour alimenter des équipements électroniques en marchant.

Deux professeurs de génie mécanique de l’université de Wisonsin, Tom Krupenkin et Ashley Taylor, ont possiblement trouvé comment récupérer une bonne partie de l’énergie mécanique perdue en marchant…

Le processus «d’electrowetting» consiste à modifier la tension de surface d’un liquide en lui appliquant un voltage. Il est possible par ce processus de modifier la couleur de gouttelettes de liquides en leur appliquant un voltage pour créer des écrans vidéos. Il est aussi possible de faire déplacer des gouttelettes en leur appliquant un voltage.

Les deux chercheurs ont pensé à inverser le processus (reverse electrowetting) et à capter l’électricité produite lorsque des milliers de micro bulles sont contraintes de se déplacer dans un substrat nano structuré.

Ils ont fait des expériences avec plusieurs types de liquides pour finalement choisir le métal liquide appelé Galinstan, utilisé entre autres dans les thermomètres. Ce liquide a des propriétés similaires au mercure sans être toxique.

Schémas de 3 mécanismes de production d’électricité : (a) gouttelettes entre des plaques oscillantes, (b) gouttelettes entre des plaques coulissantes, et (c) gouttelettes dans un micro canal. (d) illustre avec plus de détails le système de production d’énergie utilisant des micro canaux.

Leur système pourrait permettre de récupérer de 1 à 10 watts d’électricité en plaçant ce système dans des souliers. En considérant que les micro générateurs piézoélectriques ne réussissent qu’à récupérer des dizaines de milliwatts de cette façon, la découverte de ces professeurs représentent une avancée importante pour la production d’énergie.

Arrangement expérimental pour des goutellettes dans des micro-canaux

Les professeurs Krupenkin et Taylor ont démarré une entreprise, Instep NanoPower, pour commercialiser cette technologie. Ils ont réalisé un prototype fonctionnel et travaillent actuellement à l’élaboration d’un système à implanter dans la semelle d’une chaussure. L’énergie pourrait être transmise par le biais d’une prise USB sortant des souliers ou par l’usage d’un système innovant transformant vos souliers en une sorte de borne Wi-Fi, qui agirait entre votre cellulaire et la tour de communication pour réduire la consommation causée par les communications radio.

Pour le professeur Andrew Bell, de l’université de Leeds en Angleterre, les résultats semblent très prometteurs mais requièrent toutefois une démonstration des résultats obtenus.

Les résultats de cette recherche ont été publiés le 23 novembre 2012 dans la revue Nature Communications.

Références

Wisconsin education               IDTechEx      News.wisc.edu      Newscientist

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