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Ce cylindre de 2 mètres n'a besoin d'aucun carburant pour produire de l'électricité.
Ce cylindre de 2 mètres n'a besoin d'aucun carburant pour produire de l'électricité.
Il ne s’agit pas d’une énigme. Le secret d’une source d’énergie propre et autonome pourrait bien avoir été enfin percé. La production d’électricité requiert bien souvent la mise en mouvement d’une turbine, que l’on utilise pour cela de l’énergie nucléaire, thermique ou éolienne. Après 10 ans de recherches sur l'énergie magnétique, Luc Besançon a mis au point un dispositif mécano-magnétique qui transforme l'énergie cinétique en électricité, sans carburant. Ceci grâce à l’inversion instantanée de polarité d’aimants de forte puissance.
 
594 aimants néodymes pour être exact (de 0,5 x 1,60 x 1,10 m). Ils équipent un prototype actuellement en construction, un cylindre de 2 m de long pour 480 kg, à l’intérieur duquel ils sont disposés en demi-lune. L’alternance de l’attraction et de la répulsion entraîne le cylindre dans une rotation perpétuelle, ou presque. La perte de force magnétique des aimants est estimée à 15 % après 20 ans.
 
Le système de production d'électricité, baptisé LLW9 en raison des 9 pistons qu’il comporte, développe un couple de 200 N·m. Il ne nécessite aucune autre énergie et ne dégage donc aucune pollution. Il n’est tributaire ni du vent ni de l’ensoleillement. Annoncé pour la fin de l’an prochain, le premier convertisseur devrait fournir une puissance de 8 kW, assez pour alimenter une maison. Luc Besançon, dont la start-up se trouve à Aubagne (Bouches-du-Rhône), projette de réduire le LLW9 pour l’adapter aux moyens de transports. Une idée qui séduit déjà Tesla Motors, dont les responsables devraient bientôt rencontrer l’inventeur français.
 
Source Elektor
 
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Centre de recherche EDF les RenardièresA l’instar des batteries, les supercondensateurs sont un système de stockage de l’énergie. Mais avec une charge 10.000 fois plus rapide qu’une batterie, un supercondensateur supporte des millions de cycles de charges et de décharges sans s’abîmer. De plus il est complètement biodégradable. Des atouts qui pourraient bien faire de lui à l’avenir une composante indispensable de nos produits électriques.

 

 

Qu’est ce qu’un supercondensateur ?

Imaginez vous pouvoir recharger un téléphone en moins d’une minute, ou une voiture électrique en quelques minutes. Ce genre de super batterie ultra rapide révolutionnerait notre vie quotidienne. Et bien, ce sera peut être bientôt possible grâce aux supercondensateurs.

Techniquement parlant, un supercondensateur n’est pas une batterie. Dans les deux cas, le stockage de l’énergie se fait grâce à la capacité de transférer et stocker des particules chargées appelées ion. Cependant, le supercondensateur est capable de stocker l’énergie directement sous forme d’un champ électrostatique, et non pas par des réactions chimiques comme une batterie. Il est ainsi beaucoup plus rapide, pouvant se recharger 10.000 fois plus rapidement qu’un accumulateur traditionnel.

Un super condensateur est un condensateur amélioré capable de stocker une certaine quantité de charge électrique. Un condensateur est un composant électronique élémentaire, fait de 2 électrodes séparées par un isolant polarisable. Un champ électrique entraîne les ions à se déplacer vers et depuis la surface des électrodes. Puisque les ions ne font que s’accrocher et se détacher des électrodes avec une résistance très faible, et ne participent pas à une réaction chimique comme chez la pile, la charge et la décharge est beaucoup plus rapide. Elles peuvent ainsi être répétées plus d’un million de fois, comparée à de 400 à 2.000 fois chez la batterie.

Le supercondensateur possède une double couche électrique à chaque interface des matériaux le rendant d’autant plus stable et efficace. Il est capable de conserver 98% de sa capacité après 10.000 cycles de charges/décharges. Schématiquement parlant, on peut le considérer comme l’association de 2 condensateurs en série. Il peut ainsi stocker facilement 100 fois plus d’énergie électrique.

Pour maximiser les capacités de stockage d’un supercondensateur, il suffit d’offrir plus de surface d’électrodes, ce qui accroît la quantité d’ions qui s’y accrochent tout en offrant la meilleure surface d’adhésion possible. En utilisant des matériaux poreux, on augmente la surface d’adhésion. On peut ainsi espérer avoir une surface qui avoisine en taille un terrain de football pour 1 gramme de carbone. Dans le commerce, les électrodes sont actuellement recouvertes de charbon actif mais d’ici quelques années le graphène, les nanotube de carbone ou encore le dioxyde de manganèse l’auront surement remplacé.

Plus rapide qu’une batterie et avec une capacité de stockage plus importante qu’un condensateur tout en étant doté d’une durée de vie incomparable, les supercondensateurs devraient donc s’imposer dans le futur.

Les applications possibles pour cette « super-batterie » 

Les supercondensateurs existent depuis quelques années, mais jusqu’ici ils étaient trop coûteux et trop volumineux pour une réelle application dans la vie de tout les jours. Avoir un téléphone qui puisse se recharger en quelques secondes mais qui fait la taille d’un grille pain n’étant pas le but souhaité.

Mais récemment, Maher El-Kady, un étudiant de l’UCLA fit par erreur une découverte incroyable au sein du laboratoire de Richard Kaner. Il a réussi à produire des feuilles de graphène de très haute qualité, très rapidement et à un prix annoncé bas. Une technique, selon Kaner, qui « permettrait de produire les supercondensateurs à base de carbone les plus puissants jamais réalisés ».

On peut donc imaginer que d’ici quelques années on possédera tous une pile flexible solide et capable de se recharger en quelques minutes. Les applications seraient inimaginables.

« [Ce dispositif] pourrait trouver des applications en tant que source d’énergie flexible pour des écrans d’ordinateurs enroulables, des claviers, des vêtements technologiques qui collectent et stockent l’énergie produite par les mouvements du corps, ou comme un système de stockage d’énergie qui peut être combiné avec des cellules solaires flexibles », imagine Maher El-Kady.

L’UCLA n’est pas la seule université à plancher sur les supercondensateurs. Très récemment, c’est une équipe de l’Université de Toulouse 3 qui a été récompensée pour ses travaux qui ont permis de faire avancer la recherche sur les supercondensateurs.

D’ores et déjà, les supercondensateurs sont de plus en plus utilisés dans les voitures pour récupérer l’énergie du freinage. Certaines voitures les utilisent même pour alimenter leur système stop & start permettant un redémarrage automatique du moteur pour économiser de l’essence. Ce genre de mécanisme est particulièrement intéressant pour les autobus qui font des arrêts fréquents, leur permettant, d’après le RATP, d’économiser jusqu’à 30% de carburant.

Et puis parlons déchets. Contrairement aux batteries, qui contiennent des matériaux toxiques, un des grands avantages des supercondensateurs est qu’ils sont totalement biodégradables car composés d’un élément naturel, le carbone.

 

EDF

 

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Solaire transparent
 
Quand on n’a pas l’habitude de prendre le bus ou le métro, ça surprend : les gens voyagent tête baissée. Certains ont l'air de caresser leur chat, d'autres d'épouiller un chimpanzé, d'aucuns de trier des lentilles, les plus maniérées de repousser quelque miette de leur jupe... Sortent tous de l’usine ? Ah non, le téléphone tactile… D'accord, les smartphones occupent la plupart des passagers comme une sorte de sixième doigt à se mettre dans le nez, version moderne. Jusqu'à ce qu'ils tombent en panne de batterie. Le drame. L'équivalent de la panne de briquet pour le fumeur.
La société française Wysips (What you see is photovoltaic surface) ne promet pas la vie éternelle à nos appareils mobiles, mais un accroissement appréciable de leur autonomie. Elektor vous avait déjà parlé du film photovoltaïque transparent Wysips il y a près de deux ans. Apposé sur n’importe quel écran, ce film transforme la lumière en énergie électrique pour l’appareil. Le prototype présenté à l'époque par les Français était un téléphone tactile. Malheureusement, la transmission optique du film n'était à ce moment-là que de 70 %, une valeur incompatible avec les critères de transparence.
Deux années et trente brevets plus tard, les milliers de micro-lentilles et cellules photovoltaïques qui composent le film laissent passer 90 % de la lumière. Cette transparence satisfait d'autant plus les fabricants qu'ils peuvent rêver d'équiper leurs portables avec des batteries de dimensions réduites (d’environ 20 %), le tout pour moins de 1 euro, soit le coût de commercialisation de l'écran solaire. Autre plus pour ce film, permettre une gestion intelligente de la batterie. La puce reliée au film pourrait par exemple réserver l'énergie produite à certains usages jugés critiques, comme les appels d'urgence.
La fabrication des premiers écrans est prévue pour le second trimestre de cette année, dans une usine située à Aix-en-Provence.
 
Elektor Auteur HM
  • Site mis à jour le vendredi 09 novembre 2018.