La recherche de sources d'énergie renouvelables, qui comprennent l'éolien, le solaire, l'hydroélectricité, la géothermie et la biomasse, est tout aussi cruciale pour les scientifiques et les politiciens, compte tenu de leur énorme potentiel dans la lutte contre le changement climatique.
Un nouvelle étude de l'Université de Tel Aviv, publiée dans Scientific Reports, révèle que la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère pourrait servir de source potentielle d'énergie renouvelable à l'avenir. Alimenter des appareils avec des batteries à vapeur d’eau ? Nous voyons.
Recherche
Elle a été menée par le Prof. Prix Colin en collaboration avec des collègues de la Porter School of the Environment and Earth Sciences de TAU. Il est basé sur la découverte que l'électricité se matérialise dans l'interaction entre les molécules d'eau et les surfaces métalliques. « Nous avons essayé de capitaliser sur un phénomène naturel : l’électricité à partir de l’eau », explique le prof. Prix. « L’électricité lors des orages est générée uniquement par l’eau dans ses différentes phases : vapeur d’eau, gouttelettes d’eau et glace. En seulement vingt minutes de développement, les nuages peuvent nous faire passer de gouttelettes d'eau à d'énormes décharges électriques, des éclairs, longs de plusieurs centaines de mètres."
Sur la base de ces recherches, l’équipe a commencé à essayer de produire une minuscule batterie basse tension qui fonctionne uniquement grâce à l’humidité de l’air.
Tension dans l'air
Les scientifiques ont mené une expérience en laboratoire pour déterminer la tension entre deux métaux différents exposés à une humidité relative élevée, tandis que l'un est connecté à la terre. "Nous avons constaté qu'il n'y avait aucune tension entre eux lorsque l'air était sec", explique le prof. Prix. « Mais une fois que l’humidité relative a dépassé 60 %, une tension a commencé à se développer entre les deux surfaces métalliques isolées. Lorsque nous avons abaissé le taux d’humidité en dessous de 60 %, la tension a disparu. Lorsque nous avons mené l’expérience à l’extérieur dans des conditions naturelles, nous avons constaté les mêmes résultats.
« L'eau est une molécule très particulière : lors de collisions moléculaires, elle peut transférer une charge électrique de l'une à l'autre. Par friction, il peut accumuler une sorte d’électricité statique. », dit le professeur. Prix. "Nous avons essayé de reproduire l'électricité en laboratoire et avons découvert que différentes surfaces métalliques isolées accumulent différentes quantités de charge provenant de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, mais seulement si l'humidité relative de l'air est supérieure à 60 %. Cela se produit presque tous les jours en été en Israël et tous les jours dans la plupart des pays tropicaux. »
Selon le professeur Price, cette étude remet en question les idées reçues sur l'humidité et son potentiel en tant que source d'énergie.
Tout le monde sait que l’air sec provoque de l’électricité statique et provoque parfois un choc lorsque vous touchez une poignée de porte métallique. L’eau est normalement considérée comme un bon conducteur d’électricité et non comme quelque chose qui peut accumuler des charges sur une surface. Il semble toutefois que les choses soient différentes lorsque l’humidité relative dépasse un certain seuil.
Les chercheurs ont cependant montré que l'air humide peut être une source de charges de surface à des tensions de l'ordre de 1 Volt.
Vers une énergie nouvelle et renouvelable?
À l’avenir, il pourrait y avoir une application pratique : développer batterie vapeur d'eau, qui peut être chargée par la vapeur d'eau présente dans l'air. Les résultats peuvent être particulièrement importants.
La vapeur d'eau peut devenir une nouvelle source d'énergie renouvelable dans les pays en développement, où de nombreuses communautés n'ont pas encore accès à l'électricité, mais où l'humidité se situe constamment autour de 60 %.
