Un dispositif thermoélectrique à très faible coût capte le froid nocturne en produisant de l'électricité qui alimente une LED.
La recherche a été publiée hier dans la revue scientifique Joule.
«L'appareil est capable de produire de l'électricité la nuit lorsque les cellules solaires ne fonctionnent pas», souligne l'auteur principal de la recherche Raman d'Aaswath (@aaraman), professeur adjoint de science et génie des matériaux à l'Université de Californie, Los Angeles. "En plus de l'éclairage, il peut y avoir toute une série d'applications pour générer de l'électricité dans des endroits éloignés ou dans toutes les zones qui ont besoin d'électricité la nuit."
Le bourreau de la nuit
Alors que les cellules solaires sont maintenant une source d'énergie établie pendant la journée, il manque un système qui fasse la même chose la nuit. L'énergie solaire il peut être stocké dans des batteries pour être utilisé lorsqu'il n'y a pas de soleil, mais il a toujours un coût élevé.
L'appareil développé par les chercheurs de Raman et de l'Université de Stanford, Wei Li et Shanhui Fan, surmonte les limites de l'énergie solaire. Il est basé sur les principes du refroidissement radiatif. (Un lien rapide pour comprendre de quoi il s'agit, même si je l'explique brièvement ci-dessous).
Comment ça marche?
Lorsqu'une surface exposée à l'air transmet sa chaleur à l'atmosphère, elle perd de la chaleur et par suite de ce passage acquiert une température légèrement plus froide que l'air ambiant.
Ce phénomène peut être facilement observé: avez-vous déjà vu les petits cristaux de glace qui se forment dans un pré? Le même principe peut être utilisé en exploitant ces passages de température pour générer de l'énergie.
Raman et ses collègues ont testé leur générateur à bas prix sur un toit de Stanford pour la première fois sous un ciel froid de décembre. Le générateur est constitué d'une surface en polystyrène recouverte d'aluminium et protégée par un petit pare-vent. Il se tient sur une table placée à un mètre du sol, et capte la chaleur qui monte du toit vers le ciel. Lorsqu'il est connecté à un convertisseur et à une LED blanche, l'appareil alimente passivement la lumière. Il est actuellement capable de générer 25 milliwatts d'énergie par mètre carré. Des tests médiocres mais en cours affinent déjà le système en obtenant jusqu'à 20 fois l'énergie actuelle.
Sans frais
L'ensemble du système peut être assemblé avec des composants achetés ou recyclés, et Raman pense qu'il peut également avoir de vastes applications pratiques pour cela.
"Notre travail montre combien il existe de possibilités de créer de l'énergie même à partir du refroidissement radiatif, l'échange de température qui se produit la nuit", dit le chercheur. "C'est une technologie parfaitement complémentaire à la technologie solaire : elle récupère beaucoup moins d'énergie, mais elle peut fonctionner quand il n'y a pas de soleil."
Références de recherche:
Aaswath P. Raman, Wei Li, Shanhui Fan. Générer de la lumière à partir des ténèbres. Joule, 2019; EST CE QUE JE: 10.1016 / j.joule.2019.08.009
