Une technologie inspirée par la physique quantique transforme la chaleur en électricité avec 60 % d’efficacité.
Des chercheurs de l’Université Rice ont développé une technologie révolutionnaire qui convertit la chaleur en électricité via la lumière avec une efficacité impressionnante de 60 %. Cette avancée pourrait représenter une alternative durable aux batteries traditionnelles, souvent critiquées pour leur impact environnemental et leur dépendance aux terres rares.
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Un pas de géant vers un système de stockage d’énergie “propre”
Le système de stockage d’énergie thermique (en anglais thermal energy storage ou TES) développé par l’équipe repose sur un émetteur thermique avancé qui capte la chaleur pour la convertir en radiation électromagnétique. Cette radiation est ensuite transformée en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. Ce processus offre une alternative prometteuse aux batteries, permettant un stockage d’énergie plus durable et à plus grande échelle.
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Le principal défaut des énergies renouvelables : leur nature intermittente
Les énergies renouvelables, bien que prometteuses pour un avenir durable, sont confrontées à un défi majeur : leur nature intermittente. Leur production fluctue en fonction des conditions météorologiques et des cycles naturels, entraînant des variations importantes dans la génération d’électricité. Cette instabilité complique la gestion du réseau électrique et nécessite des solutions de stockage coûteuses. Cependant, des approches innovantes comme les centrales virtuelles et l’effet de foisonnement offrent des perspectives encourageantes pour surmonter ces obstacles et assurer une production d’électricité 100% renouvelable fiable
La clé : Un émetteur thermique efficace
Le composant central de ce système TES est l’émetteur thermique, qui joue un rôle crucial dans l’efficacité de la conversion de la chaleur en électricité. Les chercheurs ont concentré leurs efforts sur l’amélioration de cet émetteur pour minimiser les pertes d’énergie typiques des onstructions TPV (thermophotovoltaïque) traditionnels.
Innovation dans la conception des émetteurs thermiques
L’innovation majeure réside dans la conception des émetteurs thermiques utilisant des nanocylindres de silicium disposés sur une feuille de tungstène. Ces nanocylindres fonctionnent comme des résonateurs, interagissant entre eux pour sélectionner et émettre uniquement les photons à l’énergie appropriée pour les cellules PV.
Exploitation des effets quantiques
L’approche innovante tire parti des effets quantiques pour contrôler précisément les photons émis, augmentant ainsi l’efficacité globale du système. Cette émission sélective est une avancée majeure, permettant d’atteindre des niveaux d’efficacité auparavant inaccessibles avec les technologies TPV classiques.
Potentiel de développement futur
Les chercheurs sont optimistes quant à la possibilité d’améliorer encore cette efficacité en utilisant de nouveaux matériaux. Ils envisagent une augmentation significative de l’efficacité des systèmes, ce qui serait particulièrement bénéfique pour les missions nécessitant une génération d’énergie efficace dans des environnements extrêmes.
Impact sur l’adoption des énergies renouvelables
En rendant le stockage d’énergie thermique hautement évolutif, cette nouvelle technologie pourrait jouer un rôle clé dans l’accélération de l’adoption des énergies renouvelables à grande échelle. Elle offre une solution potentiellement transformatrice pour stabiliser les réseaux d’énergie renouvelable, en stockant l’énergie excédentaire produite et en la fournissant pendant les pics de demande.
L’étude, publiée dans le journal npj Nanophotonics, présente un tournant potentiel dans notre approche du stockage et de la conversion de l’énergie. Avec une efficacité de 60 % dans la conversion de la chaleur en électricité, la technologie développée par l’Université Rice marque un progrès significatif vers des alternatives plus vertes et plus durables aux systèmes de batteries actuels, avec des implications profondes pour l’avenir des énergies renouvelables et du développement durable.
Source : Université de Rice
Aucune source = aucune valeur.
Bonjour Cripto, je vous invite à regarder en bas de l’article qui, je vous l’assure, est tout ce qu’il y a de sourcé.
Rectifiez si je me trompe : il s’agit de deux convertisseurs en série avec un stockage de chaleur entre les deux =>
Comment est produite la chaleur ? Via de l’électricité ?
Quelle est la capacité du réservoir de stockage de chaleur entre les deux ?
Quelle est.la durée d’autonomie de stockage du Réservoir de chaleur ?
Quelle est la quantité d’énergie électrique par heure que l’on peut tirer du système ?
Quel est le rendement du convertisseur photovoltaique en sortie du réservoir de chaleur ?
Les meilleurs systèmes photovoltaiques ont un rendement qui ne dépasse que tres difficilement
mes 30%.