Des chercheurs de l’Institut de Science des Matériaux de Madrid (ICMM-CSIC), dépendant du Ministère de la Science, de l’Innovation et des Universités, ont participé à une équipe internationale qui a développé une méthode capable d’augmenter l’électricité renouvelable générée à partir d’algues.
Concrètement, les scientifiques ont réussi à augmenter l’électricité produite avec l’alginate, un polysaccharide biodégradable issu d’algues, en le combinant avec des MXènes, des matériaux conducteurs constitués de titane et de carbone ou d’azote, qui ont des propriétés similaires à celles du graphène.
Comme expliqué dans un article publié dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, cette méthodologie vous permettra de recharger de petits appareils (comme des thermomètres, des ampoules ou des appareils de télémédecine) et générer de l’énergie de manière autonome.
Les chercheurs ont précisé que, même si ce n’est pas la première fois que l’électricité est obtenue à l’aide de ce biopolymère, leur objectif était basé sur l’augmentation des propriétés triboélectriques de l’alginate jusqu’à générer de l’énergie renouvelable grâce aux nanogénérateurs.
Bernd Wicklein, chercheur à l’ICMM-CSIC et l’un des auteurs de cette étude, a indiqué que l’effet triboélectrique se produit lorsque les deux surfaces entrent en contact lors d’un mouvement et que, « spontanément », les électrons sautent de l’une à l’autre. Lorsqu’ils se séparent, la charge des électrons entre eux est décompensée et l’électricité qu’ils collectent est produite.
Le chercheur a souligné que l’énergie générée par ce système est 300 milliwatts par mètre carré, qui « ne peut pas rivaliser avec un panneau solaire », mais il est idéal pour générer de l’énergie de manière autonome dans des éléments plus petits.
« Nous avons créé des effets synergiques qui ont augmenté la capacité de création d’énergie de l’alginate », a résumé Wicklein.
Facile, économique et écologique
Les MXènes, clés de cette méthodologie, sont des matériaux hautement conducteurs d’épaisseur atomique similaire au graphène découverts en 2011 par Yury Gogotsi, également signataire de ces travaux. La grande différence, selon les scientifiques, est c’est qu’ils sont hydrophilesils peuvent donc être dispersés et traités dans l’eau, ce qui leur confère certains avantages par rapport au graphène.
En ce sens, Wicklein a déclaré que le traitement de ce matériau est « plus respectueux » de l’environnement car il utilise de l’eau et « n’a pas besoin d’éléments organiques potentiellement toxiques ». « (Le procédé) est très simple, économique et écologique car tout est à base d’eau », a-t-il insisté.
Les auteurs ont souligné que la formule créée est « parfaitement évolutive », puisque, d’une part, il existe des entreprises qui produisent des MXènes « au kilo » et, d’autre part, l’alginate, le polymère de base, « n’a aucune limitation ».
Ainsi, ils ont exprimé leur espoir que cette recherche quitte le laboratoire et parvienne à la société. « Nous donnons des idées que d’autres peuvent également mettre en œuvre », ont-ils déclaré.