Comment produire de l'énergie verte à partir de déchets de noix

Des chercheurs de Waterloo alimentent une calculatrice avec des coquilles de noix jetées et des gouttes d'eau

Des chercheurs de l’Université de Waterloo au Canada ont mis au point un appareil peu coûteux qui génère suffisamment d’électricité pour alimenter une calculatrice en utilisant uniquement des coquilles de noix et des gouttes d’eau.

Ce dispositif de la taille d’une pièce de monnaie, connu sous le nom de générateur électrique à eau (WEG : water-induced electric generator), produit de l’énergie électrique lorsque l’eau s’évapore d’un réseau complexe de pores qui constituent la structure de la coque.

« Tout cela se produit avec une simple goutte d'eau et l'architecture naturelle de la coquille, sans broyage, trempage ni traitement complexe », explique Nazmul Hossain, doctorant en génie mécanique et mécatronique à Waterloo. « C'est un exemple simple, mais efficace, de transformation des déchets en énergie propre grâce à l'énergie de la nature. »

Au cœur de cette technologie, une forme de récupération d'énergie hydrovoltaïque, réside la façon dont l'eau s'évapore à travers la structure poreuse des coquilles de noix. En se déplaçant, l'eau transporte des ions chargés électriquement, qui interagissent avec la surface des coquilles pour créer un déséquilibre de charge générant de l'électricité.

Hossain a eu l'idée de développer ce dispositif après avoir mangé une noisette et examiné sa coque au microscope électronique. La structure complexe qu'il a observée, faisant partie du système interne de la noix chargé de transporter l'eau et les nutriments nécessaires à sa croissance, lui a semblé idéale pour la récupération d'énergie.

Des tests sur quatre types de noix ont montré que les noix présentent le plus grand potentiel de production d'énergie. Les chercheurs ont ensuite optimisé les coques de noix à cet effet en les nettoyant, les traitant, les polissant et les découpant selon des formes précises.

Des chercheurs de Waterloo ont mis au point un appareil de la taille d'une pièce de monnaie capable de produire de l'électricité lorsque l'eau s'évapore d'un réseau complexe de pores qui composent la structure d'une coquille de noix. (Université de Waterloo)

En connectant quatre unités WEG – chacune composée de coques, de gouttelettes d’eau, d’électrodes, de fils et d’un boîtier imprimé en 3D – l’équipe de Waterloo a pu générer suffisamment d’électricité pour alimenter une calculatrice LCD.

« Cette technologie pourrait révolutionner l'alimentation des petits appareils électroniques, notamment dans les zones reculées ou hors réseau », a déclaré Hossain. « Imaginez des capteurs environnementaux surveillant les forêts, des appareils connectés et portables pour la santé, des équipements de secours en cas de catastrophe – tous alimentés par de minuscules gouttelettes d'eau. »

Les chercheurs travaillent actuellement au développement de générateurs d'énergie portables capables de capter l'énergie de la sueur ou de la pluie, ainsi qu'à des applications pratiques telles que l'alimentation de capteurs pour détecter les fuites d'eau. Ils ont également expérimenté l'utilisation de bois à la place des coquilles de noix.

Nazmul Hossain était supervisé par le Dr Norman Zhou , professeur de génie mécanique et mécatronique, et le Dr Aiping Yu , professeur de génie chimique.

Un article sur la recherche, Hydrovoltaic Energy Harvesting From Nut Shells , a récemment été publié dans Energy & Environmental Materials .

https://uwaterloo.ca/news/media/how-generate-green-energy-using-nut-waste