8 Méthodes Ingénieuses De Production D'électricité - Réseau Matador

2024 Auteur: Sierra Adderiy | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-22 13:32

Durabilité

Un monde caractérisé par une demande énergétique croissante et des ressources en diminution doit nécessairement rechercher de nouvelles sources d'énergie.

L'énergie renouvelable a été un sujet de conversation de plus en plus populaire ces dernières années, mais l'idée était bien antérieure à toutes les discussions sur le «pic pétrolier»: par exemple, l'énergie éolienne et l'énergie solaire sont des idées séculaires. Le brevet américain US389124, «Solar Cell», date de 1888, alors que l’énergie éolienne est encore plus ancienne: en Europe, les moulins à vent ont été utilisés pour moudre le grain pendant une grande partie du dernier millénaire. (Cependant, un moulin à vent a été utilisé pour la première fois pour produire de l'électricité relativement récemment, en 1887 à Glasgow.)

Des alternatives aux combustibles fossiles et autres ressources non renouvelables continuent à être développées aujourd'hui. Voici 8 d'entre eux. Bien que beaucoup impliquent des coûts de démarrage considérables et ne soient pas réellement applicables à grande échelle, ils représentent néanmoins de nouvelles directions intéressantes. Espérons avec optimisme qu'ils contribueront à orienter la production d'énergie vers un avenir plus durable (grâce à une ingénierie cool).

1. vagues de l'océan

C'est l'histoire d'une bouée et d'une fille. C'est un jeu de mots horrible, mais en réalité, c'est vrai: Annette von Jouanne, ingénieure électricienne, tente d'exploiter la puissance de la mer au moyen d'une bouée soigneusement construite. L'idée est remarquablement simple: ancrez un fil de cuivre. Mettez un aimant autour de lui. Déplacez l'aimant de haut en bas (dans ce cas, c'est le travail laissé aux vagues). Cela induit un courant électrique dans le fil, comme beaucoup se souviendront du laboratoire de physique de l’école secondaire. Inspiré par le soulèvement de l'eau alors qu'il surfait au large des côtes d'Hawaï, von Jouanne élargit l'idée et la plaça à la mer pour tenter d'utiliser l'énergie cinétique constamment présente des vagues.

Il se trouve que l’idée fonctionne: une bouée qu’elle a testée dans son laboratoire avec une vague moyenne simulée a produit trois kilowatts de puissance, ou assez pour alimenter deux maisons, ce qui a donné l’impulsion pour de nouveaux tests. Ses premiers prototypes ont mal fonctionné, mais, comme elle le dit si bien, les percées sont presque toujours nées d'échecs et la trajectoire de son travail est optimiste: au fil des ans, ses conceptions se sont améliorées et elle a par la suite vu une augmentation du financement gouvernemental pour la science et l'intérêt des entreprises d'énergie propre.

Von Jouanne reste une figure de proue dans le domaine en rapide évolution de la recherche sur l’énergie des vagues et travaille dans l’espoir que ses bouées contribueront un jour à fournir au public une énergie propre et renouvelable.

2. Corbeille

L'idée est utopique: une machine qui transforme les déchets en énergie. Dans ce cas, un peu d'utopie a résisté à des tests sur le terrain, bien que dans un contexte moins utopique: l'armée américaine a utilisé deux générateurs alimentés par des déchets pour alimenter ses opérations près de Bagdad, en Irak. Cela a permis d'atténuer plusieurs problèmes pour l'armée dans des conditions hostiles, car cela signifiait un besoin réduit de convois de carburant et de décharges, qui constituaient tous deux des cibles faciles d'attaque. C’est ainsi que l’armée a commencé à fonctionner en partie sur ses propres papiers déchiquetés et ses restes de nourriture.

Le système fonctionne à peu près comme ceci: les déchets secs comme le carton et la mousse de polystyrène sont compressés en pellets et chauffés jusqu’à ce qu’ils deviennent un gaz synthétique ressemblant un peu au propane. Pendant ce temps, les restes de nourriture et les liquides sont fermentés dans de l'éthanol. Le gaz synthétique et l'éthanol sont combinés pour alimenter le générateur. Le générateur a également besoin d’énergie externe, mais il utilise environ 5% du diesel qu’un tel générateur aurait normalement besoin, alors que la base ne produit que 1 / 30e des déchets qu’elle aurait normalement.

Les exploits de l'armée américaine ont démontré la viabilité de l'énergie des déchets. Il est donc peut-être temps de mettre nos déchets à profit dans un contexte moins martial.

3. football

Imaginez utiliser l'énergie générée par un jeu de football pour alimenter votre lampe de lecture. C’est exactement l’idée du Soccket, un ballon de football qui stocke l’énergie cinétique générée par son utilisation comme énergie électrique.

Jessica Matthews, une étudiante de Harvard qui a des racines au Nigeria, voulait trouver un moyen d'utiliser le football, le jeu le plus populaire au monde, pour améliorer la vie des habitants des pays en développement. Le Soccket, qui peut produire 3 heures de lumière LED avec 30 minutes de jeu, en est le résultat. Matthews dit qu'elle espère que son invention pourra supplanter l'utilisation du kérosène, rappelant des visites au Nigeria au cours desquelles le carburant de la lampe toxique l'a rendue difficile à respirer.

Bien que les limites du projet soient évidentes - coût relativement élevé du Soccket, petite échelle sur laquelle il produit de l'énergie - l'idée de créer de l'énergie en dehors du jeu est une idée élégante.

4. Bicyclettes

Tourne la manivelle, allume une lumière? Les générateurs à vélo peuvent générer beaucoup de puissance: par exemple, un cycliste professionnel peut pédaler à plus de 400 watts pendant une heure (un simple mortel peut en produire la moitié). Bien sûr, cela réduit à peine la consommation énergétique de la plupart des gens: la maison américaine moyenne consomme 940 kilowattheures par mois en 2011. Néanmoins, votre vélo est plus que suffisant pour recharger de petits appareils, tout en vous donnant peut-être une bonne idée de la beaucoup d'efforts par kilowatt-heure impliquent vraiment.

Certaines organisations ont mis les groupes électrogènes à l'honneur: cet hôtel danois propose à ses clients des bons d'achat en échange d'une balade de 15 minutes sur ses groupes électrogènes, tandis que le festival de musique Rock the Bike, basé à San Francisco (où ailleurs?), Utilise le vélo pour dynamiser son son système.

Les amateurs de bricolage peuvent trouver plusieurs plans gratuits pour en construire un en ligne.

5. l'urine

Parfois, les ressources rares conduisent à des solutions innovantes. Quatre filles nigérianes ont créé une méthode de production d'électricité alimentée par du pipi. Leur conception extrait l'hydrogène de l'urine et peut produire six heures de puissance par litre.

Naturellement, leur prototype présente des limites considérables: sa cellule électrolytique a besoin d'énergie pour démarrer et sa source d'énergie, de l'hydrogène pur, est volatile. Cependant, leur invention reste un exploit d'ingénierie impressionnant, surtout compte tenu de leur âge: aucun d'entre eux n'avait plus de 15 ans à la fin de son projet.

6. ralentisseurs

Les navetteurs du sud-ouest de l'Angleterre pourraient créer de l'électricité avec leurs voitures ces jours-ci: la ville a commencé à installer des rampes de circulation électrocinétiques. Chaque rampe contient des plaques de métal comprimées lors du passage d’une voiture alimentant un générateur interne. L'énergie résultante produite varie entre 5 et 50 kW, en fonction du poids du véhicule qui passe.

Peter Hughes, inventeur basé à Dorset, a passé 12 ans à concevoir son concept, qui peut aider à alimenter les feux de circulation, les panneaux de signalisation et d’autres infrastructures de la ville.

7. microbes marins

Pour un observateur profane, les microbes producteurs d'électricité semblent être à la limite de la science et de la science-fiction. Cependant, ils sont bien réels: des chercheurs de l'université d'East Anglia étudient une souche bactérienne appelée Shewanella oneidensis, qui produit des protéines capables de transférer de l'électricité en métaux.

Le microbe marin a été synthétisé avec succès de manière artificielle et des tests de laboratoire ont démontré que l’énergie produite par les protéines présentes à sa surface peut être exploitée à des fins électriques. Le Dr Tom Clarke, biologiste à East Anglia, explique:

Les scientifiques savent depuis quelque temps que les bactéries ont un effet sur les minéraux et les métaux, mais c’est la première fois qu’il est démontré qu’elles déchargent directement un courant électrique. Il y a peut-être d'autres espèces qui le font même mieux que la nôtre. Ces bactéries présentent un grand potentiel en tant que piles à combustible microbiennes, où l’électricité peut être générée à partir de la décomposition de déchets domestiques ou agricoles.

8. Ceintures de vent

L’idée des éoliennes est bien établie dans les cercles d’énergie alternative, mais l’idée d’un pare-vent est relativement nouvelle: Shawn Frayne l’a conçue lors d’un voyage en 2004 dans une communauté de pêcheurs hors réseau en Haïti. Contrairement à une turbine à engrenage traditionnelle, qui utilise le vent pour alimenter ses rotors, une éolienne utilise un phénomène aérodynamique connu sous le nom de flottement aéroélastique pour tirer l'énergie du vent.

Cette technologie est capable d'extraire de l'énergie du vent à des échelles et à des coûts inaccessibles aux turbines traditionnelles. Le groupe Humdinger Wind Energy, dirigé par Frayne, travaille actuellement au développement et au déploiement de plusieurs tailles et modèles de son prototype dans le monde entier. Des pare-vent existent maintenant à Hong Kong, en Espagne, en Équateur et au Canada.