Produire de l’électricité grâce au déplacement de l’eau est, sur le papier, une idée simple. Mais depuis l’invention de la turbine hydraulique, utilisée partout dans le monde, de nombreuses autres pistes explorées se sont avérées moins probantes. Une équipe de chercheurs du département de génie chimique et biomoléculaire de l’université nationale de Singapour a élaboré une solution originale, publiée dans la revue ACS Central Science, le 16 avril.

Face aux deux solutions extrêmes, de la centrale hydroélectrique, qui nécessite de très grands volumes d’eau, à la production d’un courant par de l’eau passant dans des nanotubes, qui nécessite une pompe électrique annulant le bénéfice énergétique, ils ont choisi des tubes de 2 millimètres de diamètre, dans lesquels l’eau peut s’écouler par son seul poids. Leur trouvaille est de faire en sorte qu’elle coule par petits paquets, comme des gouttes de pluie séparées de bulles d’air.

Le flux « en piston »

En jouant sur le diamètre du tube,
les chercheurs ont trouvé que
la section de 2 millimètres autorise
un écoulement de l’eau par paquets
séparés de bulles d’air.

Séparation de charges

Ce phénomène chimique connu est provoqué par le frottement des atomes entre eux.
Les ions négatifs s’échappent, ce qui donne
à l’eau recueillie en bas une polarité positive.

Génération d’électricité

C’est la partie la plus simple de l’expérience. Le circuit électrique raccordé à l’aiguille métallique chargée négativement et à l’eau récupérée, chargée positivement, permet d’allumer plusieurs ampoules LED.

Source : ACS Central Science

Infographie : Le Monde, Jean-Baptiste Jacquin, Audrey Lagadec

Cet écoulement intermittent, « en piston », écrivent les chercheurs, crée par frottement avec les parois conductrices du tube une séparation de charges, les ions négatifs s’échappant pour laisser à l’eau une charge positive. Le différentiel de polarité entre l’entrée et la sortie d’un tel tube de 32 centimètres de long a permis d’allumer plusieurs LED en continu. Le dispositif a converti en électricité plus de 10 % de l’énergie de l’eau tombant dans les tubes. Et le circuit élaboré ici a produit cinq fois plus d’électricité pour une même quantité d’eau qu’un système avec écoulement continu.

« Peu coûteux et écologique »

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