Nanotechnologies et solaire

Le substrat flexible est la tendance actuelle et ces cellules solaires offrent également cette propriété. En outre elles utilisent moins de ressource en semi-conducteurs que la technologie actuelle.
Au contraire d’autres technique qui absorbent très bien l’énergie solaire mais la restituent imparfaitement, les nouvelles cellules fabriquent presque autant d’électricité qu’elle reçoivent d’énergie sous forme de photons.

Cellule solaire flexible de Caltech

Les tubes de silicium qui la composent sont la clé de son efficacité: lorsqu’ils forment une grille, leur interaction absorbe un maximum de rayons solaires, car la partie qui n’est pas aborbée et se trouve dispersée, est récupérée par les autres tubes, comme le montre le schéma de Caltech, traduit en français par Cryonie.com.

Ces tubes n’ont qu’un micro de diamètre et 65 microns de longueur en moyenne. Le silicium ne compose que 2% de la quantité du substrat, 98% est formé de polymère, ce qui évidemment ajouté à sa flexibilité le rend peu coûteux. La flexibilité permet de produire en rouleaux, c’est plus facile que de produire des plaques rigides.

Le projet est soutenu par une compagnie pétrolière et le Department of Energy. Il promet un avenir radieux à l’énergie solaire!

Cellule solaire sur papier

Le papier photovoltaïque

A l’inverse, la technologie mise au point par le MIT pour imprimer des cellules solaires sur une feuille de papier, à un rendement extrêmement faible, autour de 2%.

Mais cela est compensé par la facilité de production: c’est une imprimante, similaire à une jet d’encre, qui peint le substrat sur une simple feuille de papier avec donc un coût de production très faible.

Le MIT et la compagnie pétrolière italienne Eni ont fondé le Eni-MIT Solar Frontiers Research Center, dédié à la recherche dans les énergies alternatives et notamment ce projet d’imprimante de cellules solaires. L’étape suivante sera la fabrication d’un pistolet à peinture pour ajouter un revêtement solaire sur les surfaces exposées au soleil.

Référence

Nature Materials. 14/02/2010.

Solaire sur papier.

Le principe

Il semble que l’électricité sans fil soit opérationnelle selon les expériences menées par Intel et les démonstrations de Witricity à la TED Global conference de Oxford en 2009. On y a vu des téléphones mobiles et des appareils de télévision fonctionnant avec ce système.

En voici les principes de fonctionnement…

1. Le courant parvient par un fil jusqu’à l’antenne émettrice, composée de cuivre.
2. L’antenne résonne à une fréquence de 10 MHz, ce qui émet des ondes électromagnétiques.
3. Des pics d’énergie sont produits par l’antenne qui atteignent une distance de 2 mètres.
4. L’électricité est absorbée par l’antenne réceptrice qui résonne à la même fréquence de 10 MHz.
5. Elle est acheminée vers la batterie de l’appareil, qui peut la consommer ou l’utiliser pour se recharger.
   Quand elle n’est pas utilisée, elle se trouve renvoyée à l’antenne émettrice.

Les ondes d’énergie n’affectent ni les hommes ni les autres appareils car cette fréquence n’a aucun effet sur eux.

Le site

• Witricity.

Recharge sans fil: myGrid

Le fabricant de piles Duracell rend la recharge sans fil opérationnelle avec un produit prévu pour octobre 2010 et vendu une centaine d’euros avec de nombreux accessoires.

MyGrid nous débarrassera à la fois des fils multiples et des chargeurs de format différents, avec un appareil unique sur lequel on peut poser jusqu’à 4 objets à recharger: mobiles, portables, et autres consoles. Basé sur la conduction électromagnétique, il est couvert de bandelettes métalliques assurant le transfert.
Pour fonctionner avec les différents modèles de mobiles ou portables existants, il propose des coques adaptées à chacun.

• MyGrid.

Un nouveau matériau mis au point par le MIT aux USA permet de charger une batterie lithium-ion en 10 secondes, contre des heures par le matériel actuel.

Comment cela fonctionne?

Une électrode appellée lithion iron phosphate (lithion fer phosphate) permet aux électrons de se déplacer plus rapidemment. Des modèles mathématiques mis au point par ordinateur ont permis de déterminer comment diriger les électrons vers les faces de cristaux pour améliorer la conductivité.

En ajoutant du lithium et du phosphore, on crée une couche de lithium diphosphate à haute conductivité.

Le résultat est double. On peut recharger une batterie instantanément, avec un matériel pour l’instant onéreux, mais aussi les décharger plus vite, autrement dit fournir une puissance beaucoup plus importante et donc propulser des engins électriques disposant d’une forte accélération… mais moins d’endurance entre les charges.

Source Technology Review.

C’est un des nombreux projets mis en développement depuis quelques années pour fournir de l’énergie propre, durable et sans effets nocifs.

Le principe des bouées énergétiques

Un ponton s’avance dans la mer et sur ses flancs sont accrochées par un axe hydraulique 40 bouées hémisphériques. Les vagues font monter et descendre les bouées, qui transmettent la force exercée sur elles à l’axe hydraulique. Dans celui-ci, un piston est repoussé qui provoque le déplacement de l’huile contenue, ce qui actionne un générateur électrique.
L’expérience semblant concluante, il est prévu de passer à un projet plus important, pour parvenir avec des bouées beaucoup plus grande à fournir 24 megawatts par jour. Pour y arriver on crée successivement de nouveaux pontons en doublant chaque fois la taille de l’ensemble.

Projets similaires

Les boudins alignés à la surface de l’eau sont exploités en Ecosse et en Espagne notamment. Les vagues transmettent une force aux articulations des cylindres qui est récupérée pour fournir également de l’électricité.

Référence: Wave Star Energy.
Voir dans la rubrique « How it works » les nombreuses photos du système.