Des chercheurs ont créé un dispositif capable de transformer la chaleur infrarouge en électricité grâce à un appareil de production d’énergie appelé “diode thermo-radiative”.
Des chercheurs australiens ont créé un dispositif capable de produire de l’énergie à partir du rayonnement thermique en utilisant un mécanisme similaire à celui des lunettes de vision nocturne.
Suite à une avancée significative dans la technologie de capture thermique, l’immense énergie du soleil pourrait bientôt être capturée même en pleine nuit. Pendant la journée, le rayonnement solaire réchauffe considérablement la croûte terrestre, mais lorsque le soleil se couche, cette chaleur se perd dans les profondeurs glacées de l’espace.
Des chercheurs de la School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud ont testé avec succès un dispositif capable de convertir la chaleur infrarouge en énergie électrique. L’équipe, qui comprenait des membres du Centre d’excellence ARC pour la science des excitons, a utilisé un outil de production d’énergie appelé “diode thermo-radiative”, comparable à la technologie utilisée dans les lunettes de vision nocturne. L’étude a été publiée dans ACS Photonics le 9 mai.
Nicholas Ekins-Daukes, chercheur associé à Exciton Science et chef de l’équipe de recherche, a déclaré : “À la fin du 18e et au début du 19e siècle, on a découvert que l’efficacité des moteurs à vapeur dépendait de la différence de température à travers le moteur, et le domaine de la thermodynamique était né.
Une image infrarouge de l’opéra de Sydney et du pont du port de Sydney. Crédit : UNSW Sydney
“Les mêmes principes s’appliquent à l’énergie solaire – le soleil fournit la source chaude et un panneau solaire relativement froid à la surface de la Terre fournit un absorbeur froid. Cela permet de produire de l’électricité. Cependant, lorsque nous pensons à l’émission infrarouge de la Terre dans l’espace, c’est maintenant la Terre qui est le corps comparativement chaud, le vaste vide de l’espace étant extrêmement froid. “
” Par les mêmes principes de la thermodynamique, il est possible de produire de l’électricité à partir de cette différence de température également : l’émission de lumière infrarouge dans l’espace. “
Le chercheur norvégien Rune Strandberg a été le premier à explorer la possibilité théorique d’un tel dispositif, et des chercheurs de l’université de Stanford étudient d’autres approches pour capter l’énergie thermique la nuit.
La quantité d’énergie produite par ce nouveau test est faible (environ l’équivalent de 0,001% d’une cellule solaire), mais la preuve du concept est significative.
“Nous pensons généralement que l’émission de lumière est quelque chose qui consomme de l’énergie, mais dans l’infrarouge moyen, où nous sommes tous rayonnants, nous avons montré qu’il est possible d’extraire de l’énergie électrique”, a déclaré Nicholas.
“Nous n’avons pas encore le matériau miracle qui fera de la diode thermoradiative une réalité quotidienne, mais nous avons réalisé une preuve de principe et nous sommes impatients de voir dans quelle mesure nous pouvons améliorer ce résultat dans les années à venir.”
L’équipe est maintenant enthousiaste à l’idée de passer à la prochaine phase de recherche en créant et en affinant leurs propres dispositifs pour exploiter la puissance de la nuit, et accueille des partenaires industriels potentiels.
Référence : “Thermoradiative Power Conversion from HgCdTe Photodiodes and Their Current-Voltage Characteristics” par Michael P. Nielsen, Andreas Pusch, Muhammad H. Sazzad, Phoebe M. Pearce, Peter J. Reece et Nicholas J. Ekins-Daukes, 9 mai 2022, ACS Photonics.
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00223
