Vincenzo Pecunia, professeur à l’université Simon Fraser, a dirigé une équipe de plus de 100 scientifiques de renommée internationale afin de créer une « feuille de route » complète pour guider les efforts mondiaux visant à convertir l’énergie des déchets en énergie propre.
« Avec l’augmentation de la demande énergétique mondiale et les défis posés par le changement climatique, il est plus urgent que jamais de produire de l’énergie verte pour préserver notre planète et soutenir le développement humain« , déclare Vincenzo Pecunia, de l’École d’ingénierie énergétique durable, où il dirige le groupe de recherche sur l’optoélectronique durable.
« Les matériaux de collecte d’énergie offrent une opportunité prometteuse de produire de l’électricité propre, améliorant ainsi l’efficacité énergétique de notre vie quotidienne et soutenant nos efforts de lutte contre le changement climatique. Ces matériaux ont la capacité de convertir l’énergie ambiante provenant de diverses sources, notamment la lumière, la chaleur, les ondes de radiofréquence (comme celles du Wi-Fi et des signaux mobiles) et les vibrations mécaniques. »
Pour réaliser le plein potentiel de la technologie de récolte d’énergie, M. Pecunia et 116 experts de premier plan du monde entier ont publié leur feuille de route sur les matériaux de récolte d’énergie dans le Journal of Physics : Materials.
Cette feuille de route rassemble les points de vue d’experts sur les différents types de récolte d’énergie, les avancées récentes et les défis, et analyse également les principales mesures de performance de ces technologies par rapport à leurs limites ultimes de conversion d’énergie. Sur la base de ces informations, elle propose des stratégies pour la recherche future afin d’exploiter pleinement le potentiel des matériaux de récupération d’énergie.
« Cette feuille de route est le résultat d’un effort sans précédent : c’est la première fois qu’un réseau international aussi vaste et diversifié d’experts en collecte d’énergie – d’Amérique, d’Asie, d’Europe et d’Océanie – travaille ensemble pour tracer la voie de l’avancement de ces technologies vers une intégration transparente dans les objets et les environnements quotidiens« , déclare M. Pecunia, auteur principal de l’étude.
Les systèmes intelligents se développent rapidement, rendant réalisables les maisons intelligentes, les villes intelligentes, la fabrication intelligente et les soins de santé intelligents. Les capteurs et les systèmes sont intégrés dans notre vie quotidienne par l’intermédiaire d’appareils tels que les smartphones, les trackers de fitness et les technologies d’assistants domestiques intelligents. Tous ces appareils fonctionnent dans le cadre d’un vaste réseau, connu sous le nom d’internet des objets (IdO), qui communique et échange des données en permanence.
L’utilisation de collecteurs d’énergie ambiante pour alimenter durablement les milliards de nœuds de capteurs déployés pour l’IdO constitue un domaine au potentiel énorme », explique M. Pecunia. « En offrant une alternative écologique aux batteries (qui sont confrontées à la rareté des matériaux, à la toxicité et aux problèmes de déchets), les collecteurs d’énergie pourraient alimenter durablement les capteurs de l’IdO« .
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Le groupe de recherche de M. Pecunia a apporté des contributions majeures dans ce domaine, en étant le fer de lance de la production d’électricité propre à partir de la lumière intérieure à l’aide de semi-conducteurs imprimables et de leur intégration avec l’électronique imprimée en vue d’obtenir des capteurs IoT respectueux de l’environnement.
La collecte d’énergie à partir de la lumière ambiante, des vibrations et des ondes de radiofréquence est un défi en raison de leur densité de puissance limitée.
« Il est essentiel de développer des matériaux de collecte d’énergie capables de capturer efficacement cette énergie et de la convertir en électricité« , explique-t-il. « Une autre priorité importante est de développer des capteurs d’énergie qui peuvent être appliqués sur tous les types de surfaces et d’objets, ce qui nécessite des matériaux de collecte d’énergie qui sont mécaniquement flexibles.«
La feuille de route sur la technologie de la récolte d’énergie est un effort uni et mondial visant à ouvrir la voie aux chercheurs et aux dirigeants afin d’accélérer l’avancement de ce domaine de recherche.
« Nous espérons catalyser les efforts de recherche sur la récolte d’énergie dans de multiples disciplines afin de fournir de l’énergie propre partout et à tout moment.«
CRÉDIT / Université Simon Fraser
Légende : Vincenzo Pecunia, professeur à la SFU et auteur principal de la « Feuille de route sur les matériaux de collecte d’énergie », présentant une cellule solaire imprimable capable de convertir la lumière intérieure en électricité.
