La transition vers un avenir plus durable est inévitable si nous voulons préserver notre planète.
De nombreuses innovations façonnent le secteur des énergies renouvelables. Les nouvelles technologies énergétiques sont de plus en plus prisées, ce qui permet de mieux prendre conscience de la transition vers des solutions plus propres. De nombreuses industries mettent en œuvre des changements et se concentrent sur la création d’environnements plus durables, de l’énergie solaire et du stockage d’énergie aux véhicules électriques et pompes à chaleur novatrices, en passant par les technologies à hydrogène, les réseaux électriques connectés et d’autres alternatives au charbon, au pétrole et au gaz.
Avec la croissance des énergies renouvelables, il est possible d’éviter d’utiliser des combustibles fossiles. Et aujourd’hui, l’accent sera mis sur les innovations durables, synonymes d’un monde nouveau et plus propre.
Notre univers est une mer d’énergie propre et gratuite. Il nous suffit d’y mettre les voiles.
Robert Adams, photographe de paysage américain
Quelles innovations durables vont transformer le secteur de l’énergie?
Grâce à la croissance de l’intelligence artificielle (IA), de la fabrication additive, de l’automatisation et d’autres technologies, la transition vers un avenir plus propre peut être plus facile. De nombreuses avancées aident en effet à contrôler et surveiller les infrastructures et à améliorer l’environnement, en remplaçant les anciens équipements par des solutions plus récentes et plus efficaces. Les caméras infrarouges, par exemple, indiquent les dommages causés aux installations solaires par une surchauffe et les transmetteurs de pression peuvent être utilisés dans les applications d’hydrogène pour examiner la force d’extension d’un échantillon liquide ou gazeux.
Grâce aux avancées technologiques, il est possible de surveiller et de mesurer davantage d’éléments, pour permettre au monde entier de construire un environnement plus durable. Par conséquent, l’accent sera mis aujourd’hui sur certaines des tendances qui façonnent le secteur de l’énergie.
1. Trains à énergie solaire
Thomas A. Edison, l’un des inventeurs majeurs du secteur de la production d’électricité, a déclaré: «J’investirais bien mon argent dans le soleil et l’énergie solaire. Quelle source d’énergie! J’espère que nous n’aurons pas besoin d’attendre d’être à court de pétrole et de charbon avant de nous y mettre.» Cela prouve l’énorme potentiel de l’énergie solaire.
Cependant, même si l’énergie solaire est l’une des énergies renouvelables les plus prisées, elle ne l’est pas autant que les combustibles fossiles. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), 29% de l’électricité mondiale est générée par l’énergie renouvelable, et l’énergie solaire est la troisième plus grande technologie d’électricité renouvelable derrière l’hydroélectricité et l’énergie éolienne terrestre, après avoir dépassé la bioénergie en 2019.
De nombreuses personnes sont d’accord avec Edison et essaient de trouver d’autres façons d’utiliser l’énergie solaire, notamment les trains à énergie solaire. Ce mode de transport peut fonctionner toute la journée sans recharge. Comme la BBC l’a indiqué dans sa vidéo sur le chemin de fer solaire (voir ci-dessous), le train renvoie 75% de l’énergie qu’il génère vers le réseau.
2. Panneaux solaires à base de déchets alimentaires
Les secteurs de l’énergie sont en constante amélioration, notamment avec les panneaux solaires fabriqués à partir de déchets alimentaires. Ce matériau révolutionnaire a été créé à partir de particules lumineuses de fruits et légumes au rebut. Il a été conçu par un étudiant en ingénierie, Carvey Ehren R. Maigue, qui travaille pour AuReus, et son concept lui a permis de décrocher le prix James Dyson. N’est-ce pas le concept le plus durable sur le marché?
3. Technologie éolienne sans pales
Outre le développement de nouvelles technologies, il existe des solutions plus avancées pour les sources d’énergie renouvelable, notamment les éoliennes. Tout le monde connaît ou a vu les éoliennes courantes qui sont généralement grandes et qui peuvent être installées en mer et sur terre, comme nous l’avons écrit dans cet article. Mais quelqu’un a-t-il déjà vu une nouvelle conception d’éolienne qui ne nécessite pas de pales rotatives?
Une start-up espagnole, Vortex Bladeless, a projeté la nouvelle conception. Une tige élastique est utilisée pour fixer verticalement au sol la turbine sans lame de 3 m de haut. Elle est conçue pour osciller dans la plage de vitesse du vent, et les vibrations conséquentes produisent de l’énergie. Ces turbines sans lame peuvent être utilisées dans des zones urbaines ou résidentielles, sans l’espace nécessaire pour construire des parcs éoliens conventionnels.
4. Batteries verre lithium
L’importance des batteries dans la transition vers les énergies renouvelables est énorme. Dans cet article, nous avons mis l’accent sur la batterie lithium-ion, l’innovation de John Goodenough. Goodenough est surnommé «père des batteries lithium-ion» et a remporté un prix Nobel de chimie pour cette invention. Cependant, cela ne l’a pas arrêté de contribuer au développement d’une batterie verre lithium, dont la capacité augmente avec l’âge et dont la densité d’énergie est deux fois plus importante que celle des batteries lithium-ion.
Ces batteries ont une durée de vie beaucoup plus longue que les batteries classiques. Elles fonctionnent également à des températures plus basses, se rechargent plus rapidement, coûtent moins cher, sont plus sûres (non inflammables) et stockent plus d’énergie au fil du temps.
5. Pneus rechargeables
Goodyear développe un concept novateur pour recharger les pneus électriques pendant leur utilisation. Ils seraient propulsés par la chaleur générée par le frottement sur la route. Même à l’arrêt, ces pneus peuvent toujours être rechargés.
Et ce n’est pas tout: imaginez un pneu qui s’adapte aux conditions météorologiques, aux conditions routières ou à la façon dont vous souhaitez voyager. La dernière innovation de Goodyear est issue d’une substance biologique et renforcée par des fibres modélisées avec l’une des substances les plus résistantes de la nature, la soie d’araignée. Cela le rend entièrement biodégradable et incroyablement durable.
6. Arbres à énergie solaire imprimés en 3D
Au lieu de couper des arbres pour obtenir de l’énergie, pourquoi ne pas les planter? Les chercheurs du VTT Technical Research Center of Finland ont créé un prototype d’arbre qui recueille l’énergie solaire, l’énergie cinétique et l’énergie thermique de son environnement, à l’intérieur comme à l’extérieur. Il peut stocker de l’énergie et la convertir en électricité pour alimenter de petits appareils tels que des ampoules LED, des humidificateurs, des thermomètres et des téléphones mobiles.
Les arbres artificiels qui récoltent de l’énergie peuvent être reproduits à l’infini. Ils ont été conçus pour ressembler à des arbres et peuvent donc être placés dans des jardins et autres environnements naturels.
7. Avions à énergie résiduelle
Le transport aérien est l’une des activités humaines les plus riches en carbone. Outre les panneaux solaires alimentaires fabriqués à partir de déchets mentionnés précédemment, les déchets humains «humides», tels que les déchets alimentaires et les eaux usées, peuvent être utilisés pour les avions. Ces avions à énergie résiduelle sont propulsés par des combustibles dérivés des déchets, tels que le bois et les déchets ménagers qui réagissent avec des produits chimiques catalytiques.
De plus en plus d’entreprises se concentreront-elles sur la production de kérosène à partir de sources de carbone comme les déchets alimentaires et les déchets municipaux? Les conséquences climatiques de ce carburant seraient inférieures à celles du carburant traditionnel car il provient d’usines qui absorbent le dioxyde de carbone de l’atmosphère. Selon Popular Mechanics, il existe suffisamment de déchets humides utilisables pour remplacer 20% de l’ensemble du carburant d’aviation, ce qui signifie également qu’il ne doit pas être mis au rebut pendant les cycles qui libèrent du méthane.
8. Energie solaire 3.0
Vous avez probablement entendu parler des révolutions industrielles, notamment de l’industrie 5.0, qui se concentre sur la collaboration entre les humains et les robots, mais avez-vous entendu parler de l’énergie solaire 3.0, la révolution dans l’industrie solaire?
L’énergie solaire 3.0 est une centrale photovoltaïque solaire entièrement distribuable qui utilise un stockage par batterie ou une autre unité de stockage pour permettre un décalage temporel, fournissant plus ou moins d’énergie au réseau le cas échéant. La principale révolution consiste à apporter des pérovskites légères qui utilisent 10 à 1000 fois moins de matériau que les cellules de silicone cristallin les plus couramment utilisées. Pour en savoir plus, visionnez la vidéo.
9. Nanotubes de carbone
Des étudiants du Massachusetts Institute of Technology ont découvert un matériau innovant composé de nanotubes de carbone qui peuvent produire de l’électricité en absorbant l’énergie de son environnement.
De minuscules particules de carbone qui peuvent générer un courant rien qu’en réagissant avec le liquide qui les entoure peuvent être utilisées pour produire de l’énergie. Selon les chercheurs, le liquide, un solvant organique, tire les électrons des particules et crée un courant qui peut être utilisé pour faire fonctionner la robotique ou les réactions chimiques à micro ou nanoéchelle.
10. Le bâtiment qui s’autorefroidit
Nous avons déjà parlé des bâtiments écologiques, en montrant qu’ils constituent un élément essentiel du design urbain qui s’efforce de réduire le changement climatique et de consommer moins d’énergie et d’eau. Mais qu’en est-il des bâtiments qui n’ont pas besoin de climatisation pour refroidir?
Dans la nature, les termites créent des monticules imposants qui sont ventilés par un réseau complexe de tunnels. L’architecte zimbabwéen Mick Pearce a utilisé la méthode de biomimétisme pour créer un circuit de refroidissement naturel modélisant la créativité des termites. Le résultat: un chef-d’œuvre architectural qui utilise l’air de refroidissement pendant la nuit et l’épuisement de la chaleur pendant la journée pour obtenir une climatisation à 90% passive.
L’avenir de l’énergie est numérisé et durable
Certaines des innovations durables présentées peuvent transformer le secteur de l’énergie en secteur écologique, car les matériaux utilisés de manière rationnelle par la Terre peuvent enfin créer un équilibre entre les humains et la nature. Le développement durable nous oblige à examiner ce que nous utilisons déjà, à réutiliser et à trouver le potentiel des déchets alimentaires ou de la nature qui regorge de trésors.
Cependant, certaines de ces technologies novatrices susmentionnées ne pourraient pas être découvertes et développées sans d’autres avancées technologiques. Par exemple, les arbres à énergie solaire n’existeraient probablement pas sans la fabrication additive, ou les pneus rechargeables sans l’invention de batteries rechargeables. Par conséquent, la numérisation peut rendre le secteur de l’énergie plus propre en nous aidant à découvrir des solutions plus durables pour le secteur de l’énergie, par exemple, en utilisant des imprimantes 3D ou des compteurs d’énergie. La numérisation est en plein essor et semble faire partie intégrante de notre quotidien. Désormais, de plus en plus d’appareils seront connectés au réseau, et nous pouvons prédire que, à terme, tout sera connecté et surveillé.
* Etant donné que Distrelec n’a testé aucune de ces innovations, nous ne sommes pas en mesure de confirmer les affirmations de ses créateurs.
