Quels sont les modes de production d’électricité insolites ?

Si les panneaux photovoltaïques et les éoliennes sont désormais bien implantés dans le paysage français, il existe de plus en plus de solutions alternatives pour produire de l’électricité. Particuliers et entreprises rivalisent d’ingéniosité pour valoriser les éléments à notre disposition afin de générer de l’énergie.

Récupérer les biodéchets

Parmi les modes de production non conventionnels, le potentiel des déchets organiques est de plus en plus exploité. Aux quatre coins du monde, dans de petites installations domestiques ou intégrées à des systèmes industriels, les solutions pour générer de l’énergie à partir de résidus alimentaires se multiplient. 

Les résidus de production de tofu ou de fromage

Autrefois, en Indonésie, les résidus liquides acides issus de la production du tofu étaient jetés dans le caniveau. Aujourd’hui, ils sont utilisés pour produire de l’électricité et de la chaleur, qui alimentent directement les producteurs et les villageois.

En Savoie, le petit-lait issu de la production du Beaufort est désormais valorisé et sert à produire du courant. Depuis 2015, une usine située à Albertville recycle l’ensemble des déchets engendrés par la production de fromage. Un méthaniseur traite les effluents et les eaux de lavage pour les transformer en biogaz. Le processus terminé, il rejette une eau quasiment pure dans l’Isère. Le biogaz active un cogénérateur qui produit de l’eau chaude et de l’électricité en quantité suffisante pour alimenter 1500 foyers par an.

Les déchets des maraîchers

Une nouvelle station d’épuration a vu le jour en novembre 2012, à Meistratzheim, en Alsace. Sa particularité ? Il s’agit de la seule capable de valoriser le jus de choucroute. Elle traite les eaux usées de 11 communes et les effluents des producteurs de choucroute locaux (qui représentent l’équivalent des eaux usées de 140 000 habitants environ). Les technologies innovantes mises en œuvre dans cette station ont été étudiées pour permettre de garantir la qualité de l’eau rejetée. Cette station d’épuration répond à la démarche HQE (Haute Qualité Environnementale) et son architecture s’intègre parfaitement au paysage.

Depuis 2014, dans les Landes, le leader européen de la carotte valorise les déchets de sa production grâce à une centrale de biométhanisation. En plus de produire des légumes de manière responsable et biologique, le maraîcher produit désormais de l’énergie.

En Floride, les récoltes de tomates génèrent chaque année près de 400 000 tonnes de déchets. Les scientifiques ont donc cherché un moyen de valoriser les tomates abîmées ou impropres à la vente. Les piles à combustibles biologiques fonctionnent grâce à des bactéries. Dans le projet présenté par cette équipe de chercheurs, elles interagissent avec les tomates, ce qui engendre un phénomène d’oxydation qui libère des électrons. Ces derniers sont alors capturés par la pile à combustible et constituent une source d’électricité.

Utiliser les propriétés des végétaux

S’inspirer de la nature pour améliorer les performances de certains équipements est une pratique largement répandue. Pourquoi ne pas utiliser des phénomènes naturels pour produire de l’énergie ?

La photosynthèse

Et si on produisait de l’électricité avec des plantes ? Une équipe de chercheurs a décidé d’approfondir cette idée. Un centre de recherche s’est intéressé au principe de la photosynthèse, pour le détourner et tenter de mettre au point un procédé innovant. Pour mimer le processus, ils ont imaginé une biopile fabriquée à partir d’électrodes modifiées par des enzymes. Cette biopile a été implantée dans un cactus et les chercheurs ont ainsi pu observer l’évolution de la photosynthèse, mais également l’augmentation et la diminution du courant électrique avec une lampe allumée puis éteinte. Cette expérience a permis de démontrer que le cactus pouvait produire 9 microwatts par cm². Ce nouveau principe pourrait être appliqué aux toitures végétalisées : le rendement des plantes étant proportionnel à l’intensité de l’éclairage, un toit végétal exposé à la lumière du soleil présenterait d’excellentes performances.

Des cellules photovoltaïques fabriquées à partir de légumes

Des chercheurs américains de l’Université Vanderbilt ont développé un procédé alliant des protéines d’épinards avec du silicium, un matériau couramment utilisé dans la fabrication des cellules solaires. Ces modules solaires biohybrides reposent sur un principe découvert il y a 40 ans : l’une des protéines impliquées dans la photosynthèse continue à fonctionner une fois extraite de l’épinard. Elle convertit la lumière du soleil en énergie électrique avec une efficacité proche de 100 %.

Exploiter les mouvements

Transformer l’énergie cinétique en électricité est un principe utilisé depuis de nombreuses années. Récemment, plusieurs projets reposant sur l’exploitation des mouvements ont vu le jour :

• Un rocking-chair électrique

  Un designer a imaginé un fauteuil dont le balancement actionne des nano-dynamos qui produisent l’énergie nécessaire pour allumer la lampe intégrée à la chaise. Elle est équipée d’une batterie qui stocke l’électricité produite.

• Un terrain de football renouvelable

  Il repose sur une idée simple : utiliser les déplacements des joueurs pour produire de l’électricité. Au Brésil, 200 plaques permettant de capter l’énergie cinétique produite par les joueurs ont été placées sous la pelouse. Elles alimentent les projecteurs du stade.

• Enerbee : transformer le moindre mouvement en électricité

  La start-up française a mis au point un dispositif qui permet à une télécommande d’être auto-suffisante. Elle produit, lorsqu’on la remue, l’énergie nécessaire à son fonctionnement. Le dispositif permet de remplacer les piles boutons dans les petits équipements électriques.

• Pédaler pour produire de l’énergie

  Vous les avez peut-être déjà croisées dans certaines gares françaises : les bornes Webike incitent les passants à pédaler pour recharger les batteries de leurs smartphones ou de leurs ordinateurs portables. Deux Américains vont encore plus loin en proposant un vélo-bureau : l’utilisateur est assis et pédale pour produire de l’électricité. Il a donc les mains libres pour s’adonner à ses activités. L’idée des deux créateurs du Pedal Power n’est pas de fabriquer ce bureau insolite en série, mais de proposer des plans et tutoriels en accès libre afin de permettre à chacun de concevoir son propre modèle, en adéquation avec ses besoins.

  

  © Wewatt. Webike vous permet de recharger votre téléphone en pédalant.

Tirer profit des éléments naturels

L’énergie produite par le soleil, l’eau et le vent sont utilisés depuis longtemps pour générer de l’électricité. Mais chaque jour, des particuliers et des entreprises mettent au point des systèmes qui permettent de répondre à un besoin spécifique.

Produire de l’électricité à partir de l’eau de pluie

Des étudiants mexicains ont mis au point un dispositif capable d’alimenter des quartiers pauvres du Mexique à partir de l’eau de pluie. Baptisé Rain Wild, ce système s’inspire du principe de fonctionnement des grandes centrales hydroélectriques. Il met en œuvre des turbines hydrauliques, comparables à celles que l’on trouve dans les grandes centrales, mais en modèles réduits. Elles brassent l’eau de pluie récupérée sur le toit des maisons d’un quartier pauvre de Mexico. Le dispositif permet de générer de l’électricité qui est stockée dans des batteries portables de 12 V. Ces dernières alimentent les systèmes d’éclairage des bâtiments et certains appareils électroménagers.

Utiliser la force du vent

Et si recouvrir nos bâtiments de poils leur permettait de devenir autonomes ? C’est l’idée originale développée par des architectes suédois pour réduire notre impact sur l’environnement. Moins encombrants que des éoliennes, ils sont composés de matériaux piézoélectriques qui produisent de l’électricité grâce aux ondulations provoquées par le vent.

Combiner les effets du vent et de la pluie

Maanasa Mendu a remporté un concours scientifique destiné aux adolescents grâce à Harvest, un appareil capable de transformer la pluie, le vent et le soleil en électricité. Sa méthode s’appuie sur l’effet piézoélectrique, qui consiste à générer une tension électrique sous l’action d’une contrainte mécanique. Harvest transforme la vibration d’un élément naturel en énergie.

Chaque jour, des particuliers et des entreprises innovent pour mettre au point des dispositifs de production d’électricité insolites, fiables et performants. La recherche ne cesse de se développer et si certains projets restent à l’état de prototype, d’autres pourraient bientôt révolutionner notre manière de produire de l’énergie.