Deux techniques d’énergies renouvelables simples semblent arriver à produire en osmose par nanotubes suffisamment d’électricité propre, constante, qui peuvent libérer les restrictions d’autonomie de la voiture électrique (exemple de voiture plus bas sur la page), et même permettre la voiture volante amphibie autonome, à autonomie inépuisable en mer :
Sources
Des nanotubes pour booster l’énergie osmotique ?
La différence de salinité entre l’eau douce et l’eau de mer est déjà utilisée pour produire une énergie renouvelable dans divers estuaires du globe. Les faibles rendements observés limitent cependant le développement de la filière de l’énergie osmotique. Des nanotubes pourraient bientôt débloquer la situation.
Les phénomènes osmotiques se manifestent lorsque l’on met en contact un réservoir d’eau salée avec un réservoir d’eau douce par l’intermédiaire de membranes semi-perméables adaptées. Il est alors possible de produire de l’électricité à partir des gradients salins grâce à deux méthodes. La différence de pression osmotique entre les deux réservoirs peut être utilisée pour faire tourner une turbine, ou bien un courant électrique peut directement être produit en utilisant des membranes ne laissant passer que les ions.
Concentrée au niveau des embouchures des fleuves, la capacité théorique de l’énergie osmotique au niveau mondial serait d’au moins 1 TW, soit l’équivalent de 1.000 réacteurs nucléaires. Cependant, les technologies permettant de récupérer cette énergie présentent des performances assez faibles, de l’ordre de trois watts par mètre carré de membrane. Les physiciens de l’Institut lumière matière (CNRS, université Claude Bernard Lyon 1), en collaboration avec l’Institut Néel (CNRS), seraient parvenus à lever ce verrou.
Une production électrique multipliée par mille
Leur but premier était d’étudier la dynamique de fluides confinés dans des espaces de taille nanométrique tels que l’intérieur de nanotubes. En s’inspirant de la biologie et des recherches sur les canaux cellulaires, ils sont parvenus, pour la première fois, à mesurer l’écoulement osmotique traversant un nanotube unique. Leur dispositif expérimental était composé d’une membrane imperméable et isolante électriquement. Cette membrane était percée d’un trou unique par lequel les chercheurs ont fait passer un nanotube de nitrure de bore (de formule BN, un atome de bore et un atome d’azote) de quelques dizaines de nanomètres de diamètre extérieur à l’aide de la pointe d’un microscope à effet tunnel. Deux électrodes plongées dans le liquide de part et d’autre du nanotube leur ont permis de mesurer le courant électrique traversant la membrane.
En séparant les réservoirs d’eau salée et d’eau douce avec cette membrane, ils ont généré un important courant électrique à travers le nanotube. Celui-ci est dû à l’importante charge négative que présentent les nanotubes de nitrure de bore à leur surface, charge qui attire les cations contenus dans l’eau salée. L’intensité du courant traversant le nanotube de nitrure de bore est de l’ordre du nanoampère, soit plus de 1.000 fois celui produit par les autres méthodes cherchant à récupérer l’énergie osmotique. Cet important résultat vient d’être présenté dans la revue Nature.
Les nanotubes de nitrure de bore permettent donc de réaliser une conversion particulièrement efficace de l’énergie contenue dans les gradients salins en énergie électrique directement utilisable. En extrapolant ces résultats à une plus grande échelle, une membrane d’un mètre carré de nanotubes de nitrure de bore aurait une capacité d’environ 4 kW et serait capable de générer jusqu’à 30 MWh par an (un watt-heure correspond à l’énergie consommée ou délivrée par un système d’une puissance d’un watt pendant une heure).
Ces performances sont trois ordres de grandeur au-dessus de celles des prototypes de centrales osmotiques en service aujourd’hui. Les chercheurs veulent à présent étudier la fabrication de membranes composées de nanotubes de nitrure de bore, et tester les performances de nanotubes de composition différente.
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2. – http://http://www.24heures.ch/vaud-regions/epfl-genere-lelectricite-grce-leau-mer/story/15618223
L’EPFL génère de l’électricité grâce à l’eau de mer
Recherche : En produisant de l’électricité grâce au phénomène d’osmose avec efficacité, l’EPFL a les honneurs de la revue «Nature»
La membrane est sélective. Elle laisse passer les ions chargés positivement et repousse la majorité des charges négatives, créant une tension qui met en mouvement le courant électrique. Image: Steven Duensing / National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois, Urbana-Champaign
De l’eau salée, de l’eau douce, une électrode et – surtout – une membrane révolutionnaire microscopique épaisse d’à peine trois atomes. Voilà le dispositif qui a permis au Laboratoire de biologie à l’échelle nanométrique de l’EPFL de générer un courant électrique grâce au phénomène de l’osmose.
Petit rappel des cours de chimie: l’osmose est un phénomène naturel grâce auquel des solutions dont la concentration en sel est différente tendent à équilibrer leur teneur en sel en passant par une membrane semi-perméable.
Concrètement, le dispositif de l’EPFL (École polytechnique de Lausanne), qui a les honneurs d’un article dans la prestigieuse revue Nature, se compose de deux compartiments remplis de liquide séparés par une membrane ultrafine où a été percé un trou minuscule (nanopore).
Lorsque l’eau de mer est en contact avec l’eau douce, les ions de sel «voyagent» à travers la membrane vers l’eau douce, jusqu’à l’équilibre. Et, comme un ion est un atome électriquement chargé, ses déplacements sont exploités pour récolter de l’électricité.
«Plus la membrane est fine, plus le courant électrique généré est important»
Si l’idée d’utiliser l’osmose pour produire de l’électricité n’est pas nouvelle, la véritable innovation de la découverte de l’EPFL réside dans la membrane. «La principale caractéristique de cette membrane – de disulfure de molybdène – est sa finesse, explique Aleksandra Radenovic, directrice du laboratoire. Plus la membrane est fine, plus le courant électrique généré est important.»
Preuve que le dispositif fonctionne, les chercheurs ont pu faire fonctionner un transistor basse consommation grâce à cette électricité. Mieux: la haute école prévoit même que, en théorie, une membrane d’un mètre carré, dont 30% de la surface serait recouverte de nanopores, permettrait d’alimenter quelque 50 000 ampoules économiques.
Énergie par tous les temps
Contrairement aux panneaux photovoltaïques qui ne fonctionnent pas à l’ombre ou aux éoliennes inefficaces sans vent, l’énergie osmotique peut être produite par tous les temps. Mais, avant d’en faire la star des énergies renouvelables, les systèmes doivent encore devenir rentables. «Il n’est jamais simple de prévoir les applications futures de la recherche fondamentale. Cela dépendra d’un éventuel intérêt industriel et des bénéfices économiques qui pourraient en être tirés», conclut la chercheuse. (24 heures)
(Créé sur 24 heures CH : 13.07.2016, 20h59)
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LA PREMIÈRE VOITURE ÉLECTRIQUE
FONCTIONNANT à L’EAU SALÉE ! http://www.journaldugeek.com/2014/07/25/quant-e-sportlimousine/
La Quant e-Sportlimousine à propulsion Nanoflowcell bientôt sur les routes
Dévoilée en mars dernier lors du Salon de Genève, la Quant e-Sportlimousine de la firme allemande NanoFlowCell a récemment été approuvé par Tüv Süd pour une utilisation sur les routes d’Allemagne et d’Europe.
Cette élégante et sportive monocoque quatre places (de 5,24 x 2 mètres pour un poids de 2300 kg réservoirs pleins) est dotée d’une carrosserie en fibre de carbone, de portes papillon et d’un système de propulsion Nanoflowcell fonctionnant à l’eau salée faisant toute la particularité du véhicule. Alimentant quatre moteurs électriques disposés dans chacune des roues et développant chacun une puissance maximale de 200 ch (soit un total cumulé de 920 ch), la compagnie revendiquerait pour ce bolide une vitesse maximale de 218 MPH (348.8 km/h) ainsi qu’une accélération de 0 à 62 MPH (100 km/h) en 2.8 secondes pour une autonomie de 373 miles soit environ 600 km.
Combinant des batteries et des piles à combustible utilisant de l’électrolyte liquide à base d’eau salée contenue dans deux réservoirs, le principe de batteries à flux développé par NanoFlowCell et nommé Redox stocke de l’électricité et la génère par une réaction d’oxydoréduction. Bien que le principe ne soit pas nouveau et date en réalité des années 1970; À leur développement ces batteries n’étaient pas capables de stocker une quantité d’énergie suffisante contrairement aux batteries au lithium. Néanmoins les récentes recherches des ingénieurs de NanoFlowCell auraient permis de multiplier par cinq les capacités de ces batteries permettant à celle-ci d’atteindre les 400 à 600 km d’autonomie avec deux réservoirs de 200 litres.
Une fois l’électrolyte déchargé, il suffit de pomper celui-ci en dehors du réservoir pour le remplacer par un liquide chargé. L’électrolyte déchargé pouvant quant à lui être rechargé grâce à l’énergie solaire ou aux éoliennes. Misant beaucoup sur cette technologie, Nunzio La Vecchia directeur technique et fondateur de la société du Lichtenstein espèrent que ce premier véhicule donnera naissance à de nouvelles idées en matière de développement de batterie. Un nouveau véhicule devrait être commercialisé en 2015 à un prix qui devrait en refroidir plus d’un.
Il ne manque plus que de développer en très léger et pas cher, style 2 chevaux de mon enfance, l’AUTO VOLANTE amphibie à effet Magnus (stabilisateur vertical au dessus ne nécessitant pas d’ailes !) et à aéroglisseur couplé, qui pourrait s’inspirer du concept-car suivant : – https://safeearthsolutions.wordpress.com/une-voiture-volante-ultra-legere-a-effet-magnus/
