Une technologie capte une énergie inépuisable dans l’air ambiant
Pour répondre aux besoins de la société, la communauté scientifique et l’industrie cherchent à exploiter, au-delà du solaire et de l’éolien, une ressource naturelle abondante: l’humidité atmosphérique, autrement dit la vapeur d’eau invisible présente dans l’air que nous respirons. Mais transformer directement cette humidité en électricité reste un défi technologique.
À la recherche d’une nouvelle source d’énergie renouvelable
Pour surmonter ces difficultés, le projet CATCHER(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), soutenu par le Conseil européen de l’innovation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), a perfectionné une technologie mise au point précédemment pour transformer l’humidité atmosphérique en électricité. Cette technologie est désormais plus proche d’un déploiement à grande échelle, grâce à la possibilité d’associer un grand nombre de modules de conversion individuels. Une fois achevé, le système sera intégré au réseau électrique européen pour répondre aux besoins énergétiques quotidiens. «L’enjeu était de tracer une voie crédible vers une future technologie autonome capable de convertir l’humidité en électricité, en complément des solutions conventionnelles comme le solaire et l’éolien», explique Svitlana Lyubchyk(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), coordinatrice du projet et professeure agrégée à l’université COFAC/Lusófona, au Portugal. Elle souligne l’ampleur de cette ressource. Un seul dispositif ne peut produire qu’une petite quantité d’énergie à la fois. L’humidité, en revanche, est présente partout sur Terre et se renouvelle sans cesse au gré des cycles naturels. La nouvelle technologie peut donc être utilisée partout pour exploiter une source d’énergie massive et inépuisable. L’humidité de l’air pourrait devenir une nouvelle source majeure d’énergie propre. «Selon nos estimations, l’énergie associée à l’adsorption de l’eau atmosphérique représente environ 50 fois la consommation énergétique mondiale annuelle actuelle», explique Svitlana Lyubchyk. «Il s’agit d’un potentiel théorique maximal qui place l’humidité atmosphérique parmi les plus grandes ressources renouvelables au monde, d’une ampleur comparable à celle de l’énergie éolienne et supérieure à celle d’autres sources renouvelables déjà exploitées commercialement.»
Élargir les possibilités de conversion de l’humidité en électricité
Les partenaires de CATCHER ont optimisé les modules individuels de conversion et démontré plus de 9 000 heures de fonctionnement continu sans perte de performances, notamment dans des conditions de température et d’humidité variables. Ils ont développé une architecture évolutive de gestion de l’électricité et de l’énergie permettant de combiner un grand nombre de convertisseurs. Les scientifiques comprennent désormais beaucoup mieux les mécanismes à l’œuvre dans la conversion de l’humidité en électricité. Leurs travaux ont notamment permis de comprendre comment les ouvertures de différentes tailles présentes dans le convertisseur agissent de concert pour transformer l’air en électricité. Ils ont également déterminé les conditions de fonctionnement optimales de ces convertisseurs, une étape essentielle pour concevoir des systèmes plus efficaces de récupération de l’énergie et de gestion de la puissance. Même si CATCHER a fait franchir à cette technologie une nouvelle étape importante vers un système autonome capable de transformer l’humidité atmosphérique en électricité utilisable, le chemin est encore long. Le consortium compte poursuivre le développement de cette technologie de conversion de l’humidité en électricité, qui en est encore à un stade précoce malgré les récents progrès.
Une avancée majeure pour les énergies renouvelables
À terme, l’objectif est de mettre au point une solution énergétique disponible 24 h/24 et 7 j/7, facile à utiliser et entièrement recyclable, adaptable à des environnements très divers, d’une grande centrale de production d’énergie à un simple logement. À long terme, cette technologie pourrait fournir une source d’énergie renouvelable propre et abordable, fonctionnant en complément des systèmes électriques actuels et permettant aux centrales comme aux habitations de produire elles-mêmes leur électricité, partout dans le monde. «Un produit révolutionnaire, capable de compléter les technologies existantes tout en répondant à d’importants enjeux d’efficacité énergétique, renforcera le marché européen des énergies renouvelables et des solutions énergétiques décentralisées», conclut Svitlana Lyubchyk. «Il contribuera ainsi à atteindre l’objectif de l’UE d’un système énergétique entièrement renouvelable à l’horizon 2050.»
