Un groupe de chercheurs ont mis au point une cellule hybride qui transforme automatiquement l'énergie mécanique en énergie chimique

Des chercheurs ont développé une cellule de recharge automatique d’énergie qui convertit directement l'énergie mécanique en énergie chimique pour la stocker et la transformer en courant électrique. Ce système hybride englobe le générateur et la batterie ce qui a pour effet d’être cinq fois plus efficace que les précédentes techniques (générateur et batterie séparés). Cette cellule, de la taille d'une pile bouton, peut alimenter de petits appareils électroniques comme les smartphones ou les piles électriques. Moins conventionnelle, elle peut aussi être utilisée dans le cadre militaire pour recharger  les batteries des équipements des soldats. Cette recherche est au centre d’une coopération gouvernementale (département de l’énergie, la défense, l’US Air Force) et de pôles de compétences (National Science Foundation et Académie chinoise des sciences). D’ailleurs avant d’arriver au produit de référence Wang et son équipe de recherche ont construit et testé plus de 500 cellules énergétiques. 

Une membrane piézo-électrique au centre de l’action

« Cette technique est une démonstration d'une nouvelle technique de conversion de charge et de stockage dans une unité unique et intégrée» a déclaré Zhong Lin Wang, Professeur à l'École des Sciences des matériaux et en génie au Georgia Institute of Technology. Au cœur de cette recharge automatique, une membrane piézo-électrique entraîne des ions lithium d'un côté de la cellule à l'autre. Lorsque la membrane est déformée par la contrainte mécanique, les ions lithium sont entraînés à travers la membrane polarisée. Ils sont donc alors directement stockés sous forme d'énergie chimique en utilisant un procédé électro-chimique. Cependant une grande partie de l'énergie mécanique consommée déforme le boîtier en acier inoxydable, qui abrite leurs cellules de puissance.

Capter tout source d’énergie mécanique

Les chercheurs estiment que le stockage d'énergie pourrait être renforcé par l’utilisation d’un matériau qui augmenterait la résistance. "Lorsque nous améliorons les matériaux d'emballage, nous nous attendons à améliorer l'efficacité globale" nous confie Zhong Lin Wang. Au-delà des gains d'efficacité, la cellule est également peu lourde et pourrait être exploitée de différentes manières. Elle pourrait par exemple capter l'énergie mécanique provenant de la marche, des pneumatiques d'un véhicule percutant la chaussée ou encore du mouvement des vagues de l'océan. « Presque tout ce qui implique une action mécanique pourrait fournir la source nécessaire pour charger» se félicite Zhong Lin Wang.