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Pour atteindre l’objectif de « zéro émission nette », il est indispensable de se tourner davantage vers les énergies propres. Pourtant, malgré une certaine baisse de leur part, les ressources fossiles dominent encore le mix énergétique mondial. Selon des chiffres publiés sur Planète Énergies, le pétrole a représenté 33,6 % de la consommation d’énergie primaire dans le monde en 2024, suivi du charbon (27,9 %) et du gaz naturel (25,1 %). Si le photovoltaïque et l’éolien constituent d’excellentes alternatives pour réduire notre dépendance aux ressources fossiles, d’autres solutions peuvent également être mises en œuvre, à l’instar de l’invention réalisée par des chercheurs de l’université nationale de Taïwan. Ces derniers ont développé un dispositif pouvant fournir de l’énergie gratuite et illimitée.
Un dispositif piézoélectrique performant
Dirigée par le professeur Wei-Jiun Su, l’équipe de chercheurs de l’université nationale de Taïwan a mis au point un dispositif capable de produire de l’électricité grâce aux vibrations. Il est équipé d’une membrane en polyvinylidine difluoride (PVDF) qui s’étire, contrairement aux capteurs piézoélectriques classiques utilisant des matériaux qui se plient pour générer de l’énergie. Une caractéristique qui a permis aux scientifiques d’améliorer grandement ses performances, dans la mesure où l’ensemble de la surface du matériau est déformé et contribue donc à la production d’électricité. Lors de tests réalisés en laboratoire, le dispositif de la taille d’un galet a enregistré une tension de sortie de 29 volts et a généré une quantité d’énergie deux fois plus élevée que celle d’un capteur piézoélectrique classique. D’autre part, il a réussi à fonctionner à des plages de fréquences larges. Des résultats encourageants qui prouvent l’efficacité du PVDF.
Un système de production d’énergie autoréglable
Hormis l’utilisation du polyvinylidine difluoride, les chercheurs taïwanais ont équipé leur dispositif piézoélectrique d’un poids coulissant, afin qu’il puisse s’adapter à tous types d’environnements. Cette masse se déplace vers l’extérieur en cas de vibrations intenses afin de réduire la fréquence de résonance et se positionne au centre, lorsque l’intensité est plus faible. En d’autres termes, elle permet de régler automatiquement la fréquence pour que le dispositif piézoélectrique puisse fonctionner de manière continue et stable dans n’importe quel environnement, sans utiliser des éléments comme des capteurs ou des moteurs. D’après les tests menés par les chercheurs, leur invention a réussi à s’adapter automatiquement à des vibrations à basse et à haute fréquence.
Un dispositif piézoélectrique qui pourrait être utile dans de nombreux domaines
S’il n’est pas encore envisageable d’exploiter le dispositif du groupe de scientifiques taïwanais dans la production d’électricité à grande échelle, il peut être utile dans de nombreux secteurs. Il pourrait fournir de l’énergie à des capteurs installés sur des bâtiments ou des infrastructures, comme des chemins de fer par exemple, à l’instar des solutions utilisant la piézoélectricité que des universités et des institutions expérimentent actuellement. Par ailleurs, dans le domaine de la santé, il constituerait un excellent moyen de générer de l’électricité pour des implants, tels que les stimulateurs cardiaques, et éviter les changements de piles qui nécessitent généralement des interventions chirurgicales plus ou moins complexes. Il faut savoir que les scientifiques de l’université nationale de Taïwan n’ont pas encore émis de précisions quant à l’utilisation et à la commercialisation de leur invention, dont les détails sont disponibles sur le site Science Direct.
Une découverte qui remonte à plusieurs siècles
La piézoélectricité suscite actuellement l’intérêt de nombreux chercheurs désireux de mettre au point des dispositifs capables de produire de l’énergie gratuite et illimitée. Cependant, il faut savoir que cette propriété a été découverte au XIXe siècle, plus précisément dans les années 1880, par Jacques et Pierre Curie, le mari de la célèbre Marie Curie. Les deux frères ont étudié les propriétés électriques des cristaux et ont découvert que le quartz, la tourmaline et le topaze peuvent générer de l’énergie en étant comprimés ou étirés. Ils ont ensuite publié de nombreuses notes et ont poursuivi leurs recherches pour développer un appareil, appelé quartz piézo-électrique, en 1885. Cinq ans plus tard, en 1890, ils ont commercialisé le premier dispositif piézoélectrique destiné à mesurer d’infimes quantités d’électricité dans des applications spécifiques.
