Choses à Savoir TECH VERTE

Des chercheurs de Barcelone ont augmenté le rendement d’une cellule solaire en l’empêchant, paradoxalement, de laisser repartir trop de lumière. Leur prototype passe de 18,23 à 19,08 % de rendement.

L’expérience a été menée à l’Institut de sciences photoniques de Barcelone, l’ICFO, sur une cellule solaire organique. La particularité du dispositif vient d’une électrode avant formée d’une couche d’argent extrêmement mince, seulement six nanomètres, associée à une seconde électrode en argent placée à l’arrière. Entre les deux se forme une sorte de cavité optique. Une cellule photovoltaïque ne transforme jamais toute la lumière qu’elle reçoit en électricité. Une petite partie de l’énergie absorbée est notamment réémise sous forme de photons. Le problème vient de la géométrie : la lumière solaire arrive essentiellement d’une direction très précise, alors que la cellule peut réémettre sa lumière dans beaucoup plus de directions.

La cavité conçue à Barcelone modifie ce comportement. Elle reste suffisamment transparente pour laisser entrer la lumière solaire presque perpendiculairement, mais réfléchit davantage les photons qui tentent de ressortir sur les côtés. Leur cône d’émission se resserre, ce qui réduit une partie des pertes dites de Boltzmann et augmente simultanément la tension et le courant produits.

Le gain expérimental reste modeste : moins d’un point de rendement. Il ne faut surtout pas confondre ce résultat avec les 43 % parfois associés à cette recherche. Ce chiffre est une estimation théorique de ce qu’une cellule à simple jonction pourrait approcher dans des conditions idéales si son émission lumineuse pouvait être extrêmement bien contrôlée. Le prototype actuel en est donc très loin. Il utilise en plus une cellule organique de laboratoire, et l’application de ce principe à des panneaux commerciaux en silicium reste à démontrer.

Source : Clubic
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L’Europe est parvenue à freiner l’arrivée des voitures hybrides chinoises tout en demandant à Pékin de faciliter l’accès à une autre ressource dont son industrie dépend encore massivement : les terres rares.

Le compromis a été négocié les 8 et 9 octobre à Pékin entre le commissaire européen au Commerce Maroš Šefčovič et le ministre chinois Wang Wentao. Il intervient deux ans après l’instauration par l’Union européenne de droits compensateurs sur les voitures entièrement électriques fabriquées en Chine. Ces surtaxes peuvent atteindre 35,3 % en plus du droit de douane ordinaire de 10 %. Les hybrides, eux, n’étaient pas concernés. Les constructeurs chinois ont donc fortement développé cette catégorie en Europe. Bruxelles redoutait que l’hybride ne devienne une nouvelle voie d’entrée massive sur son marché.

Le 9 octobre, Šefčovič a expliqué que l’accord devrait réduire de plus de moitié les exportations futures d’hybrides et d’hybrides rechargeables par rapport à leur trajectoire sans restriction. Depuis, les modalités se sont précisées : le dispositif devrait partir autour de 350 000 véhicules, avec une progression encadrée les années suivantes. Pékin présente pourtant l’accord autrement. Le ministère chinois du Commerce rappelle que l’Union avait importé 302 000 hybrides chinois en 2025 et affirme que le nouveau mécanisme permettra une progression par rapport à ce niveau. Les deux présentations ne sont pas nécessairement contradictoires : les volumes pourront continuer à augmenter tout en restant très inférieurs à ce qu’ils seraient devenus sans limitation.

Dans le même ensemble de négociations, la Chine a promis de faciliter les licences permettant l’exportation vers l’Europe de terres rares et surtout d’aimants permanents. Ce n’est pas une suppression des contrôles : Pékin conserve le pouvoir d’autoriser chaque exportation. Cette dépendance explique le rapport de force. En 2024, la Chine assurait environ 91 % du raffinage mondial des terres rares utilisées dans les aimants et 94 % de la fabrication des aimants permanents concernés.

Source : Reuters
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En Chine, une batterie haute de 148 mètres stocke de l’électricité sans lithium, simplement en soulevant puis en redescendant de lourdes masses.

Le système s’appelle Rudong EVx. Installé dans la province du Jiangsu, près de Shanghai, il ressemble davantage à un immeuble industriel d’une cinquantaine d’étages qu’à une batterie traditionnelle. Sa hauteur dépasse légèrement les 146,6 mètres qu’atteignait à l’origine la pyramide de Khéops. Mais le terme « batterie » désigne ici une fonction, pas une chimie. Lorsque le réseau dispose d’un excédent d’électricité, notamment provenant du parc éolien voisin, des moteurs utilisent cette énergie pour monter de lourdes masses à l’intérieur du bâtiment. Lorsqu’il faut restituer l’électricité, ces masses redescendent et entraînent des générateurs. L’énergie électrique est ainsi transformée en énergie potentielle gravitationnelle, puis récupérée plus tard.

Le principe est proche de celui des stations hydroélectriques de pompage, qui remontent de l’eau dans un réservoir. Rudong remplace simplement l’eau et la montagne par une structure verticale et des masses solides. L’installation peut fournir 25 mégawatts et stocker 100 mégawattheures, soit quatre heures à pleine puissance. Energy Vault, l’entreprise suisse qui a développé la technologie avec ses partenaires chinois, annonce un rendement aller-retour supérieur à 80 % et une durée de vie d’environ 35 ans. Ces deux chiffres restent des performances communiquées par l’entreprise.

Rudong a été raccordé au réseau fin 2023 puis testé et mis en service en 2024. Il faut donc relativiser l’idée d’une nouveauté apparue cette semaine. Et surtout, ce n’est pas « la plus grande batterie jamais construite » si l’on compare toutes les technologies : des installations électrochimiques de plusieurs gigawattheures existent déjà. Rudong est surtout présenté comme le premier système commercial de stockage gravitaire de cette échelle hors pompage hydraulique.

Source : Futura
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Décarboner les usines, produire davantage d’électricité renouvelable et électrifier l’économie ne suffiraient pas, à eux seuls, à rapprocher l’Europe d’une trajectoire climatique à 1,5 degré. Il faudrait aussi modifier profondément certains usages quotidiens. C’est la conclusion des travaux de Stephanie Cap, chercheuse en écologie industrielle à l’université de Leyde, aux Pays-Bas. Son équipe a modélisé l’évolution de l’empreinte carbone des ménages en Allemagne, Espagne, Hongrie, Lettonie et Suède, en supposant parallèlement une forte décarbonation de l’industrie.

Les chercheurs ont testé 47 changements de consommation. Trois familles ressortent nettement : utiliser beaucoup moins les voitures thermiques, abandonner les chauffages fonctionnant aux énergies fossiles et réduire fortement la consommation de produits animaux. Mais leur résultat le plus frappant concerne l’échelle nécessaire. Dans les pays étudiés aux empreintes les plus élevées, les scénarios pour 2030 supposent qu’au moins 87 % de la population adopte simultanément un ensemble de changements. En Espagne et en Hongrie, la proportion nécessaire descend autour de 50 à 60 %.

Il ne s’agit pourtant pas d’une étude affirmant que chacun doit simplement faire davantage d’efforts. Stephanie Cap insiste au contraire sur les conditions matérielles. Demander à quelqu’un d’abandonner sa voiture fonctionne mal sans transports publics ; remplacer un chauffage fossile suppose des logements et des réseaux adaptés. Entreprises et pouvoirs publics déterminent donc largement quelles décisions deviennent réellement possibles. Les résultats doivent aussi être maniés avec prudence. La France n’est pas étudiée, les modèles utilisent une année de référence 2015 et des trajectoires de décarbonation élaborées plusieurs années auparavant. Il s’agit de scénarios exploratoires, pas d’une prédiction de ce que feront les Européens.

Et depuis, le contexte climatique s’est encore durci. En septembre, le Programme des Nations unies pour l’environnement a estimé qu’un dépassement temporaire de 1,5 degré était désormais pratiquement inévitable. L’objectif consiste donc de plus en plus à limiter ce dépassement puis à faire redescendre la température.

Source : GEO
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Des chercheurs américains ont transformé un simple support en papier en générateur électrique alimenté par l’humidité d’une pièce. La puissance reste minuscule, mais elle suffit déjà à faire fonctionner certains appareils électroniques. Le prototype vient de l’université de Binghamton, dans l’État de New York. Son principe repose sur des générateurs dits « moist-electric » : au lieu d’utiliser le Soleil ou le mouvement, ils exploitent la circulation de l’eau absorbée directement dans l’air.

Chaque petit module mesure environ deux centimètres de côté. Sur ses bords, de la glycérine attire la vapeur d’eau. Au centre, un polymère et une zone traitée à la cire organisent son déplacement puis son évaporation. Cette circulation maintient une différence de concentration en ions entre les zones humides et plus sèches, ce qui crée une tension électrique. Un module a produit environ 0,34 volt et une puissance de 2,2 microwatts par centimètre carré à 80 % d’humidité relative. Ce niveau reste beaucoup trop faible pour alimenter l’éclairage ou l’électroménager d’une maison.

L’intérêt apparaît lorsqu’on multiplie les cellules. Les chercheurs en ont assemblé 1 596 sur une même surface, avec les connexions électriques cachées derrière. À seulement 38 % d’humidité, cet ensemble a pu alimenter un clavier sans fil. Durant l’expérience, il a également fait passer l’humidité ambiante de 38 à 32 %, puisque l’eau de l’air constitue précisément son carburant. Ce deuxième effet intéresse particulièrement l’équipe. Dans un bâtiment, chauffage, ventilation et climatisation consomment déjà de l’énergie pour contrôler l’humidité. Un revêtement capable d’en absorber une partie tout en produisant quelques microwatts pourrait un jour alimenter directement des capteurs de température, d’humidité ou d’autres objets connectés installés dans les murs. Mais nous en sommes encore à la phase de laboratoire. La durabilité sur plusieurs années, le coût d’une fabrication à grande échelle et les performances dans des conditions réelles restent à démontrer.

Source : TechXplore
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