ENGINEERINGNET.BE - L’évaporation est un processus naturel omniprésent.
Environ la moitié de l’énergie solaire qui atteint la Terre est à l’origine du processus d’évaporation.
Depuis 2017, des chercheuses et chercheurs tentent d’exploiter le potentiel énergétique de l’évaporation par le biais de l’effet hydrovoltaïque (HV).
Ce dernier permet de produire de l’électricité lorsqu’un liquide s’écoule sur la surface chargée d’un nanodispositif.
L’évaporation de ce liquide crée un flux continu dans les nanocanaux situés à l’intérieur de ces dispositifs, qui agissent comme des mécanismes de pompage passifs.
Malgré l’existence des dispositifs hydrovoltaïques, on en sait très peu sur les conditions et les phénomènes physiques qui régissent la production d’énergie HV à l’échelle nanométrique.
A l’institut scientifique et technique de Lausanne, Giulia Tagliabue, responsable du Laboratoire de nanoscience pour les technologies énergétiques, et le doctorant Tarique Anwar ont voulu pallier cette lacune.
Ils se sont appuyés sur des expériences et la modélisation multiphysique pour caractériser les flux de liquides, les flux d’ions et les effets électrostatiques dus aux interactions solide-liquide, dans le but d’optimiser les dispositifs HV.
«C’est la première étude qui quantifie ces phénomènes hydrovoltaïques en mettant en évidence l’importance des diverses interactions interfaciales», affirme Giulia Tagliabue.
Ce dispositif représente la première application hydrovoltaïque d’une technique appelée lithographie colloïdale par nanosphère, qui leur a permis de créer un réseau hexagonal de nanopiliers de silicium espacés avec précision.
Les espaces entre les nanopiliers ont créé des canaux parfaits pour l’évaporation d’échantillons.
L’évaporation pouvant avoir lieu en continu dans une large plage de températures et d’humidités, et même la nuit, il existe de nombreuses applications potentielles intéressantes pour des dispositifs HV plus performants. (Auteur: Celia Luterbacher / Source: EPFL)
