Des scientifiques de l’Université du Massachusetts à Amhearst ont réussi à découvrir un moyen de générer de l’électricité à partir d’air humide. Ils ont ainsi failli réaliser le rêve de Nikola Tesla de l’obtenir depuis les airs.

La méthode par laquelle l’énergie serait obtenue à partir de l’air (appelée hygroélectricité) a été découverte en 2018 par l’équipe du professeur Jun Yao, et dans le numéro de mai de la revue Advanced Materials, ils ont publié une étude sur leurs résultats.

Une heureuse coïncidence

« Pour être honnête, c’était une coïncidence », a déclaré le professeur Yao. « Nous avons essayé de fabriquer un simple capteur d’humidité de l’air, mais l’un des étudiants a oublié de brancher l’alimentation », ajoute-t-il. L’appareil, constitué de tubes miniatures (nanotubes), produisait néanmoins un courant.

Chaque nanotube a un diamètre d’un millième de cheveu humain. Cela permet la pénétration des molécules d’eau de l’air à l’intérieur. où il peut rebondir sur les murs et prêter au matériau une infime quantité de charge électrique à chaque impact. Cela s’accumule, jusqu’à ce que finalement chaque extrémité du nanotube ait l’électricité opposée. Cela crée une batterie miniature.

L’équipe du professeur Yao étudie également une autre procédure. Au lieu de nanotubes, ils créent des trous miniatures (nanopores) dans les matériaux, qui devraient fonctionner de manière similaire. Jusqu’à présent, en utilisant la technologie des nanopores, ils ont réussi à créer un appareil capable de produire environ un microwatt (un millionième de watt), ce qui est suffisant pour alimenter un pixel d’un écran LED.

« Les molécules d’eau dans l’air contiennent beaucoup d’énergie, ce qui est exactement la façon dont la foudre se produit pendant les orages. Il ne fait aucun doute que ce type d’énergie existe vraiment, la question est de savoir comment nous pouvons l’obtenir », a déclaré le professeur Yao.

Articles ménagers

La quantité d’énergie produite par un seul appareil est encore négligeable, mais si plusieurs couches sont combinées en un bloc de la taille d’une machine à laver automatique, cela pourrait couvrir les besoins énergétiques d’un ménage moyen.

L’équipe de Catcher à Lisbonne travaille également à la production d’un tel appareil, qui tente de « transformer l’humidité atmosphérique en énergie renouvelable ». Il est dirigé par le professeur Svitlana Ľjubčiková avec ses fils jumeaux Andrija et Sergija. Ils travaillent sur le projet depuis 2015.

« Ils nous considéraient comme des imbéciles qui essayaient de faire quelque chose d’impossible », explique Andrij. « Le signal était instable et faible, nous avons réussi à en tirer 300 milliampères, mais nous avons dû nous pencher dessus du haut de nos poumons pour faire entrer suffisamment d’humidité dans le système », ajoute-t-il.

« Au début, j’ai pensé – une autre tentative comme celle-ci. Puis j’ai regardé plus en détail et j’ai réalisé que cette fois, cela pourrait réellement fonctionner », ajoute Peter Dobson, professeur émérite de génie mécanique à l’Université d’Oxford. Il a regardé les deux équipes et dit que c’est réel.

Le plus gros problème est la matière première et la production de tels appareils. Les chercheurs de l’UMass Amherst utilisent des matériaux organiques peu coûteux. L’équipe du projet Catcher a obtenu des résultats nettement meilleurs grâce à la zircone. Les Lyubčikov comptaient sur les importations d’Ukraine, où il en existe de riches gisements. L’invasion de l’Ukraine par la Russie a perturbé cela et ils achètent donc de petites quantités de matériel à la Chine.