C’est une découverte pleine de promesses. Des chercheurs de l’Université de Stanford ont œuvré de concert avec l’Université de Californie à Los Angeles pour mettre au point un appareil révolutionnaire. Il permet en effet de générer de l’électricité en utilisant la différence de température entre le jour et la nuit.
Un complément utile face aux carences de l’énergie solaire
Aaswath Raman, qui se trouve à la tête de cette équipe, est revenu sur cette découverte et sur ses applications potentielles : « Notre travail met en évidence les nombreuses opportunités énergétiques qui subsistent en tirant parti de l’espace extra-atmosphérique froid en tant que source d’énergie renouvelable. Nous pensons que cela forme la base d’une technologie complémentaire à la technologie solaire. Même si la puissance de sortie sera toujours inférieure, elle pourra fonctionner à des heures où les cellules solaires ne le pourront pas. »
En clair, cette découverte viendrait pallier cette carence de l’énergie solaire. Les besoins en électricité la nuit sont importants et le stockage de l’énergie produite le jour est très compliqué. Produire de l’électricité en période nocturne s’avérerait donc une solution moins coûteuse.
C’est justement ce qui surprend le plus dans le travail des scientifiques. Ces derniers ont en effet été capables d’éclairer une LED en utilisant un équipement qui n’a coûté que 30 dollars, grâce à ce qu’on appelle les effets thermoélectriques. «La quantité d’énergie émise par le soleil doit être à peu près égale à celle émise par la Terre sous forme de rayonnement thermique, afin de maintenir la Terre à une température à peu près constante. La quantité d’énergie disponible pour la récolte est donc très grande », explique Shanhui Fan un des autres protagonistes de cette étude.
La quantité d’électricité produite n’est pour l’instant pas énorme mais à terme, les chercheurs espèrent aller plus loin. L’idée est notamment de permettre le chargement d’objets tels que les téléphones portables. Il reste encore beaucoup de travail mais les scientifiques tiennent peut-être ici un complément intéressant et peu cher de l’énergie solaire.
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Ne vous attendez pas à des miracles avec ça.
D’une part, oui, la Terre rayonne environ autant que ce qu’elle reçoit du Soleil pour rester à température moyenne constante. Mais la grande majorité est rayonnée de jour, puis au début de la nuit, et de moins en moins au fur et à mesure de la nuit.
Ensuite, le rayonnement thermique est de l’énergie dégénérée, dont on ne peut pas extraire grand chose (il faut un grand différentiel de température pour pouvoir en extraire une partie significative). Là où une différence de 6000°C avec le Soleil permet d’extraire une part importante de l’énergie qui arrive, une différence d’une dizaine de degrés (c’est le grand maximum qu’ils pourront atteindre) permet d’extraire au mieux de la théorie un maigre demi-pourcent du rayonnement terrestre en début de nuit, rien du tout à la fin.
Leur publication parle d’un grand maximum espéré (une fois le système optimisé à mort) d’un demi-watt par m² (en début de nuit). N’espérez pas recharger un téléphone avec ça.
Au final, vous allez injecter plus d’énergie à fabriquer le système qu’il ne vous permettra d’en récupérer, autant acheter des piles.
Pour avoir du “solaire qui produit la nuit” avec des bien meilleures efficacités que ça, il faut se pencher sur le solaire à concentration. Des miroirs chauffent un stockage de chaleur qui a une inertie thermique telle qu’il reste encore très chaud la nuit. Ces installations sont très rentables au Sahel, ou toutes autres régions où il y a peu de couverture nuageuse (mais ont vite un rendement déplorable sous nos latitudes).
En gros un Thermoelectric generator (cf https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_generator) qui utilise un “Seebeck generator” pour générer de l’électricité.
Sorry, rien de neuf 😉