Les chercheurs ont développé des nanogénérateurs triboélectriques à base de sphère qui peuvent être incorporés directement dans des bouées de navigation pour fournir de l’électricité à partir des vagues océaniques. Crédit : Cátia Rodrigues
La production d’électricité traditionnelle n’est pas idéale pour les défis d’exploration marine, mais la solution peut résider dans le mouvement de l’eau.
Pour trouver une source d’alimentation pour les bouées, ne cherchez pas plus loin que l’océan lui-même.
Lors de la conférence virtuelle AIP Publishing Horizons — Energy Storage and Conversion, qui se tiendra du 4 au 6 août 2021, Cátia Rodrigues, de l’Université de Porto, discutera des perspectives d’utilisation de générateurs d’électricité dans l’océan pour répondre aux préoccupations énergétiques de exploration marine. La présentation, “Performance des nanogénérateurs triboélectriques basés sur le mouvement des sphères roulantes dans des conditions réalistes d’ondes d’eau”, sera disponible pendant la conférence de trois jours.
Les technologies de récupération d’énergie traditionnellement utilisées, comme les panneaux photovoltaïques ou les éoliennes, souffrent de plusieurs limitations, notamment leur intermittence et leur incapacité à maintenir un fonctionnement continu. En l’absence de lumière du jour et de vent, aucun des deux ne peut fournir d’électricité.
Dans le cas des bouées océaniques, une solution potentielle est omniprésente : l’énergie des vagues. Abondantes, prévisibles et cohérentes, les propres vagues de l’océan peuvent être utilisées pour alimenter les bouées de navigation.
“Même ainsi, le développement des convertisseurs d’énergie houlomotrice n’a pas encore atteint son plein potentiel en raison du manque de consensus technologique, des coûts de production d’énergie non compétitifs et de la nature irrégulière et basse fréquence des vagues en mer”, a déclaré Rodrigues.
L’équipe a développé des nanogénérateurs triboélectriques à base de sphère (TENG) – des dispositifs qui convertissent le mouvement mécanique en énergie électrique – qui peuvent être incorporés directement dans les bouées de navigation pour fournir de l’électricité à partir des vagues de l’océan.
Lors du test des TENG à l’échelle 1:8 dans des conditions réelles, ils ont déterminé que des tensions maximales peuvent être générées lorsque les vagues se produisent à des hauteurs de 0,1 mètre environ toutes les 2,6 secondes – près de la période naturelle de la bouée. Même lorsque les vagues sont irrégulières et lentes, l’efficacité de conversion d’énergie des TENG est bien supérieure à celle des générateurs standard.
“En ce qui concerne l’énergie des vagues, certains défis pertinents existent encore pour le déploiement viable des technologies de conversion, principalement liés à la nature irrégulière des vagues et à la distribution de l’énergie à la fois en direction et en fréquence”, a déclaré Rodrigues.
Le groupe prévoit de déployer un prototype à Figueira da Foz, un port maritime au Portugal.
