Les Folles Sources d’Energie : la piézoélectricité

Il y a fort bien longtemps, je vous avais promis de mettre rapidement en ligne le second épisode des Folles Sources d’énergie alternatives et durables… Et bien le constat est là :  je vous ai menti 🙁  Toutes mes excuses pour ce délai interminable, le temps a filé très vite, mais promis je ne ferai plus de promesse que je ne pourrais tenir… ! Ah et voilà que je recommence…. 🙁

N’attendons plus et allons de l’avant, partons à la découverte de ce 2ème volet de notre série pleine de surprises et dont le point de départ aujourd’hui est : votre gazinière !

Alors non, nous ne parlerons pas du gaz. Je vous rappelle que nous cherchons de nouvelles sources d’énergie alternatives à nos énergie fossiles. Mais une montagne peut en cacher une autre ! Je m’explique : vous avez déjà tous découvert le bouton magique (l’allume-gaz) qui permet d’avoir une étincelle qui enflamme le gaz et ainsi allume les bruleurs ? Ou ce pistolet long et fin qui fait des étincelles lorsque vous le pressez ? Mais vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous ne changiez jamais les piles de votre allume gaz ??? Beh oui, elle vient d’où cette étincelle ?

Et bien la réponse à ce grand mystère se nomme : la piézoélectricité !

Mais qu’est-ce que c’est la piézoélectricité ??

Pas de panique !

Bien que le nom sonne compliqué, la piézoélectricité est un concept tout simple à comprendre (du moins, tant que vous ne tentez pas d’approfondir le sujet comme un physicien). Une définition toute simple serait :

La piézoélectricité est la propriété de certains corps de se polariser électriquement (générer un champ ou un potentiel électrique) sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique.

Avec un schéma c’est toujours plus facile à comprendre :

Le corps ici est simulé par le cylindre gris et jaune, la contrainte mécanique est représentée par les flèches bleues. Et que se passe-t-il lorsque les flèches bleues compresse le corps ? Et bien de part les propriétés physiques du cylindre, de l’électricité est créée. Et bien oui, tout comme le fer rouille, tout comme l’eau mouille et bien les éléments piézoélectriques produisent de l’électricité quand on les chatouille comme il faut 😎

Dans le cas de notre allume-gaz, la pression exercée produit une tension électrique qui se décharge d’un coup sous la forme d’une étincelle. Il existe différents matériaux piézoélectriques, mais les plus connus du grand public sont le quartz ou le zinc par exemple.

Bon vous me direz la piézoélectricité c’est pas nouveau et vous vous voyez mal faire tourner votre four à coups d’étincelles 🙁 Et bien oui je suis d’accord, seul avec votre allume-gaz vous n’êtes rien !

Mais c’est sans compter sur la créativité des inventeurs des temps modernes ! Et oui, les idées se chamboulent pour presser, tordre ou écraser toutes sortes de matériaux piézoélectriques là où on ne l’imagine même pas et ainsi collecter toute l’énergie produite gratuitement et proprement !

Des applications étonnantes !

C’est ainsi que Laurent Villerouge a eu l’idée du trottoir qui produit de l’énergie !

Et oui, pourquoi ne pas utiliser les mouvements des passants pour chatouiller des plaques de matériaux piézoélectriques et ainsi produire de l’énergie pour alimenter l’éclairage public ? L’expérience a été réalisée à Toulouse et ça fonctionne !

Cette technologie permet aussi par exemple a une boite de nuit Néerlandaise : le Club Wat, de fonctionner en partie grâce aux danses endiablées de ses clients ! Un autre exemple ? Pendant le dernier marathon de Paris, des dalles ont été alignées sur une vingtaine de mètres du circuit. Chaque pas a généré en 4 et 7 watts, en fonction du poids du coureur. L’énergie récupérée par cette astuce  a permis d’alimenter en électricité l’ensemble des signaux électriques bordant le parcours. Il est possible d’en installer partout où l’activité est intense : les facs, les halls de gare, et pourquoi par les routes ! Une société Italienne Underground Power a d’ailleurs eu l’idée d’installer des dos d’ânes producteurs d’énergie à des endroits stratégiques. Et oui, il est aussi possible d’utiliser les vibrations liées à la route !

L’idée récurrente dans l’utilisation de la piézoélectricité est de convertir des mouvements courants, aussi infimes soient-ils, en énergie.

Ainsi, nos scientifiques ont poussé l’idée folle d’utiliser un phénomène bien connu : la pluie 😮 Et bien oui, au CEA/Leti à Grenoble, ils travaillent activement sur une membrane qui utilise les vibrations des chutes des gouttes de pluie pour produire de l’énergie ! Et ça fonctionne ! En attendant que les villes en soit équipées, vous pouvez toujours tenter de vous procurer le parapluie LightDrops ! Celui-ci est recouvert d’une membrane qui transforme la pression des gouttes de pluie en électricité. Cette dernière est utilisée pour alimenter des LED et ainsi éclairer la bestiole !

Avec la piézoélectricité, chaque vibration, chaque pression, peut être converti en énergie. Et ça intéresse plein de monde ! Par exemple, Nokia a déposé un brevet sur une batterie piézoélectrique. En installant les composants les plus lourds du téléphone sur des rails, chaque mouvement fait par le téléphone engendre un mouvement des composants. Des bandes de cristaux piézoélectriques sont situés en bout de rail et crées de l’énergie lorsque les éléments du téléphone viennent l’entrechoquer. Bien sûr, ce système ne remplace pas totalement la batterie mais permet d’en allonger le temps d’utilisation.

Une fibre piézoélectrique qui capte les vibrations du son et qui permet de les transformer en énergie a aussi était créée. Grâce à elle, vos habits vont pouvoir devenir sources d’énergie ! Comme le tee shirt Sound Charge d’Orange présenté au Festival de Glastonbury.

Les vibrations de la musique pressent les fibres piézoélectriques, l’énergie créée est stockée. Celle-ci permettait de charger 2 portables de base pendant la durée du festival. Bien sûr, pour produire de l’énergie à partir du son, il n’y a pas que les festivals. Certains points chauds comme les murs anti bruit qui longent les autoroutes deviennent sources d’énergie. Et même votre téléphone portable : vous parlez, vous créez de l’énergie 😎

Les applications de la piézoélectricité se développent chaque jour et nous promettent de belles surprises ! Elles sont tellement nombreuses qu’elles ne peuvent pas être toutes énumérées ici. Aujourd’hui vous chargez votre portable en écoutant de la musique, mais demain… Quelles seront les modifications profondes engendrées par ce flots d’idées et d’initiatives ?

Les villes de demain ressembleront-elles à cela ?

Soundscraper : le building qui transforme les sons parasitaires en énergie grâce à la piézoélectricité (2013 Skyscraper Competition par Julien Bourgeois, Olivier Colliez, Savinien de Pizzol, Cédric Dounval, Romain Grouselle)

Strawscraper : le building qui utilise le vent pour produire de l’énergie grâce à ses nombreuses pailles piézoélectriques. (Proposition du cabinet d’architecture Belatchew Arkitekter pour la rénovation de la Tour Soder à Stockholm).

Je vous le redis pour sûr, à l’avenir préparez-vous à être surpris 🙂

Sources : elles sont dans l’article 🙂