
La pluie, une source d'énergie exploitable ? C'est en tout cas l'idée qui se cache derrière cette innovation, nous venant tout droit de Chine : des panneaux « pluvio-voltaïques ».
Si les premières cellules photovoltaïques ont vu le jour en 1913, le premier vrai panneau solaire est né en 1954 grâce à des chercheurs du laboratoire Bell, dans le New Jersey. Dotée d'un rendement très modeste (de l'ordre de 6 %), cette technologie a largement progressé notamment grâce à son utilisation dans le domaine spatial. Aujourd'hui largement développée (comme par exemple en France, par la SNCF), l'industrie photovoltaïque a la cote, et certains acteurs du milieu prévoient même d'en fabriquer à partir de matériaux lunaires ! Récemment, une équipe de chercheurs de l'Université de Tsinghua en Chine ont développé une nouvelle forme de panneaux, capables de générer de l'électricité à partir de l'énergie des précipitations.
De la goutte de pluie au courant électrique
Si l'idée peut paraître saugrenue, elle est bien réelle. On le savait déjà, la friction des gouttes d'eau peut être convertie en électricité ; le seul problème était le rendement très limité du processus : à peine quelques microwatts. Pas vraiment de quoi alimenter une maison, et même largement insuffisant pour allumer une petite ampoule.
C'était sans compter cependant sur cette nouvelle technique de fabrication développée par ces chercheurs. Grâce à cette conception inédite, ils sont parvenus à générer une puissance plutôt impressionnante de 200 watts par mètre carré grâce à leurs panneaux pluvio-voltaïques. Une performance qui se rapproche des panneaux solaires traditionnels, que l'on peut même maintenant louer.

Bientôt des panneaux avec deux fonctions ?
L'avantage de cette innovation serait de pouvoir développer des panneaux capables de fournir de l'énergie autant par le soleil que par temps pluvieux. Un aspect très intéressant, notamment dans les pays qui subissent des moussons intenses comme certaines zones d'Asie. Pour ce qui est de l'efficacité, elle sera évidemment variable selon l'intensité de la pluie. Plus les gouttes sont grosses, plus la friction occasionnée est forte et donc l'énergie générée sera plus importante.
Si on considère aujourd'hui la pluie comme une contrainte dans la production d'énergie solaire, elle pourrait s'avérer être une alliée de choix si cette technologie se développe à grande échelle. Pas seulement dans les pays tropicaux, mais aussi à une échelle plus large. Le réchauffement mondial du climat engendrant une perturbation globale du régime des précipitations, ce nouveau type de panneau pourrait être une des solutions à envisager. Et ce, même si l'on sait que la fabrication des cellules photovoltaïques n'est pas spécialement eco-friendly.
Source : France Info
Alors les Normands ? Heureux ?!!
Encore faudrait qu’il pleuve …
Effectivement, si cela se vérifie, cela augmenterai la rentabilité des panneaux PV. Bon si il fait juste gris, ça change rien mais toute amélioration est bonne à prendre.
Quand à l’origine de ce développement, preuve que les chinois n’ont plus besoin du reste du monde pour innover
Suffit d’arroser les panneaux avec un jet d’eau alimenté par une pompe électrique elle même alimenté par le panneau solaire
Ralala, j’aurais écrit « vivent les panneaux ». Trop belle occasion de relever une faute, d’étaler ma science, je salivais d’avance … mais en fait on peut dire les deux. Au final j’ai appris quelque chose en plus. Est-ce que le saviez-tu ?
Un pannal des panneaux
Les chiffres sont un peu surprenant quand même…
Il faudrait que la pluie apporte plus de 200 J d’énergie cinétique par seconde sur 1m².
La pluie tombe à moins de 10 m/s.
Pour arriver à 200 J/(s.m²) d’énergie cinétique, il faut donc que la pluie tombe à raison de 4 g/(s.m²).
Soit environ 15 litres par heure et par m², ou encore 15 mm de pluie par heure. Et ça c’est en tablant sur les vitesses de pluie les plus élevées, et en supposant que le rendement est de 100%… Avec des vitesses plus moyennes (5m/s), on passe à 60 mm par heure.
60 mm par heure, c’est absolument colossale, c’est près de la moitié du record absolu en France sur 1h…
Donc à moins que je me sois planté quelque part dans les calculs, les 200W ne pourront être atteint que pendant quelques minutes voire quelques secondes pendant de brèves phases de pluie très intense de temps dans les zones les plus pluvieuses, et le facteur de charge moyen de ces panneaux sera ridiculement faible…
Les zones les plus pluvieuses en France font de l’ordre de 2000 mm de pluie sur l’année, ça donnerait un facteur de charge largement inférieur à 1%… En comparaison, le photovoltaïque en France atteint des facteurs de charge moyens compris entre 10 et 15%.
Sauf que ce serait un énorme gaspillage d’eau, que celle-ci est d’ores et déjà une denrée précieuse et que ça ne va pas s’arranger dans l’avenir.
Puis surtout, principe de base de physique, la quantité d’énergie qu’on récupérerait de la chute de l’eau serait alors forcément inférieure à la quantité d’énergie utiliser pour la lancer… Sinon on aurait inventé le mouvement perpétuel…
C’est une technique en devenir…les premiers panneaux photovoltaïque c’était 6% de rendement.
Comparons ce qui est comparable actuellement.
A voir ce que cela peut donner une fois la techno mure.
Attention, je parle du facteur de charge (c’est-à-dire le ratio entre la production totale sur un an et la production qui serait atteinte sur un an si le panneau donnait en permanence sa puissance maximale), pas du rendement (taux de conversion entre l’énergie de la pluie et l’énergie électrique)… Mon calcul suppose déjà un rendement de 100%…
J’ai trouvé le papier : Rational TENG arrays as a panel for harvesting large-scale raindrop energy | TUP Journals & Magazine | IEEE Xplore
Et effectivement, on voit que l’énergie n’est délivrée que pendant une toute petite fraction de temps à chaque fois qu’une goutte tombe :

La puissance pic de 200W est donc en fait très supérieure à la puissance moyenne, même sur une très courte durée. Ce n’est donc pas du tout comparable à la puissance pic des panneaux PV, qui peut effectivement être délivrée de façon continue pendant un temps significatif lorsque les conditions d’ensoleillement sont bonnes.
C’est d’ailleurs bien précisé dans le papier : « Although D-TENG has ultra-high instantaneous output power, it is still difficult for a single D-TENG to continuously supply power for mW-level electrical equipment. »
Donc une très forte puissance pic, mais c’est même pas vraiment suffisant pour alimenter des appareils dont la consommation se compte en mW… Dans leurs tests ils ont d’ailleurs fait un essai de charge d’un condensateur, il leur faut 24s pour arriver à avoir de quoi simplement allumer une calculatrice de poche… Je n’ai pas trouvé de précision sur la taille du panneau utilisé pour ce test, mais comme ils comparent l’efficacité entre des modules de 5x5cm, 7.5x7.5 et 15x15, le panneau fait au moins 15x15.
Tel que je le vois, c’est du coup une technologie qui pourrait être utile pour alimenter de tous petits appareils (genre capteurs) dans des zones pluvieuses reculées où il n’y a pas de source d’alimentation, mais je doute qu’ils envisagent d’utiliser ça pour la production électrique générale.
Je n’ai pas trouvé l’article d’origine mais je soupçonne une erreur d’interprétation. Jusqu’à maintenant, l’énergie récupérée venait plus des charges électriques des gouttes d’eau (frottement sur l’air et pas frottement sur le panneau…) que de l’énergie cinétique.
Mais bon, sans la publication originale, difficile de se faire une opinion…
Ok,merci @MattS32 , j’ai lu l’article.
Effectivement, les puissances en jeu sont infimes, et ils utilisent à la fois l’énergie cinétique et les charge électro-statiques (une première à ma connaissance), c’est peut-être là qu’ils font beaucoup mieux qu’avant, mais cela reste très faible.
Bon, par contre, sur la lune, ça risque de ne pas être très efficace.
J’avais entendu ce concept sur France Info dans la chronique « Aujourd’hui c’est demain » de Anicet Nbida.
Je m’étais dit, « encore un sujet WTF » pour occuper 2 minutes d’antenne, surtout quand il a annoncé une puissance de 200W/m².
Apparemment je ne suis pas le seul à penser ça.
Si tu met une turbine dans le conduis de descente des eaux pluviales + les panneaux pluvio-solaires.
hihi
Récupération des eaux de pluie, pompe ram hydraulique (ou pompe bélier en français) pour remonter l’eau sans aucune énergie.
Oui je sais il y aura toujours des pertes … Mais t’es pas drôle aussi. Laisse nous rêver un peu
« Sauf que ce serait un énorme gaspillage d’eau, que celle-ci est d’ores et déjà une denrée précieuse et que ça ne va pas s’arranger dans l’avenir. »
Sauf que c’était ironique, je crois, et plutôt bien pensé…
Qui dit pompe dit circuit fermé.