L'idée de tirer de l'électricité des gouttes de pluie n'est pas nouvelle, mais elle s'est heurtée à des obstacles majeurs. Les générateurs d'électricité à gouttes (DEG) traditionnels nécessitaient une base métallique solide et un support rigide. Cela les rendait lourds, coûteux et cantonnés à une utilisation terrestre, les rendant inutilisables sur les lacs ou en mer.
Une équipe de l'Université Aéronautique et Astronautique de Nankin a changé la donne. Ils ont créé un "générateur d'électricité à gouttes flottant intégré à l'eau", ou W-DEG.
L'astuce ? Le W-DEG utilise l'eau sur laquelle il flotte à la fois comme base structurelle et comme électrode inférieure. Cette conception "intégrée à la nature", comme l'appelle le chercheur principal Wei Deng, change tout.
Les résultats sont spectaculaires. Le W-DEG est 87% plus léger que les modèles conventionnels (0.5 kg/m² contre plus de 4 kg/m²) et coûte près de moitié moins cher (environ 15 dollars contre 29 dollars par m²).
Malgré cette légèreté, il reste puissant, capable de générer une tension de 250 volts à chaque impact de gouttelette sur sa fine couche de FEP (éthylène propylène fluoré).
Comment ça marche concrètement ?
Lorsqu'une goutte de pluie frappe la surface du W-DEG, le film FEP réagit. La goutte se disperse, créant un transfert de charge entre les régions supérieure et inférieure.
L'eau elle-même, grâce à sa tension de surface élevée et son incompressibilité, supporte l'impact. Les ions présents naturellement dans l'eau (même l'eau du robinet ou l'eau salée) agissent comme des porteurs de charge efficaces, permettant à l'eau de fonctionner comme une électrode fiable.
Une conception légère, robuste et évolutive
L'appareil est conçu pour durer. Le film FEP est chimiquement inerte, résistant à la corrosion, aux températures extrêmes et même à la croissance biologique (algues, bactéries).
Des tests ont montré qu'il fonctionnait après une semaine dans de l'eau très saline. Pour éviter l'accumulation d'eau, l'équipe a intégré de petits trous d'auto-drainage qui utilisent la gravité et la tension de surface pour évacuer l'eau vers le bas, mais l'empêcher de remonter.
L'équipe de Nankin a développé un prototype mais imagine déjà de pouvoir étendre le dispositif en connectant plusieurs appareils en réseau. Un prototype de 0,3 m² (la taille d'une table basse) a pu charger un condensateur à trois volts en quelques minutes sous une pluie simulée, et alimenter 50 LED simultanément.
Vers une énergie renouvelable "sans terre"
Le professeur Wanlin Guo, auteur correspondant de l'étude, résume l'avancée : "En laissant l'eau elle-même jouer un rôle structurel et électrique, nous avons débloqué une nouvelle stratégie [...] légère, rentable et évolutive." Cette technologie ouvre la voie à l'énergie renouvelable "sans terre", capable de flotter sur les lacs, les rivières ou les océans.
Les implications pratiques sont nombreuses. Ces générateurs pourraient alimenter des systèmes de surveillance à distance, comme des capteurs de qualité de l'eau ou de pollution.
Dans les régions pluvieuses, ils pourraient servir d'énergie d'appoint, en particulier pendant les tempêtes où le solaire et l'éolien peuvent faillir, ou offrir une solution de micro-réseau à faible impact environnemental pour les zones rurales.
