Des développements qui permettront d'abandonner l'énergie traditionnelle au profit d'alternatives

On parle beaucoup de la nécessité d’obtenir de l’électricité à partir de sources renouvelables. Ils sont respectueux de l'environnement et illimités.

Qu'est-ce qui empêche les sources d'énergie alternatives de remplacer complètement les minéraux traditionnels aujourd'hui? Cette situation est entravée par un certain nombre de raisons économiques, techniques et politiques. Cet article explique les raisons techniques et les développements qui aideront à les surmonter.

Les énergies alternatives sont le plus largement représentées par les centrales solaires et éoliennes. Ils donnent au monde une grande partie de l'électricité propre.

Il existe un problème commun à toutes les sources d'énergie électrique renouvelable. Elle est associée à la nécessité non seulement de produire de l'électricité, mais aussi de la stocker. Après tout, le soleil ne brille pas la nuit et il n'y a pas toujours de vent.

En gros, il est nécessaire de créer d'énormes batteries qui accumuleront de l'énergie si elle est en excès et la donneront si elle ne suffit pas.

Voilà comment fonctionne une batterie de voiture. Lorsque le moteur de la voiture ne démarre pas, tous les appareils électriques de la voiture sont alimentés par une batterie. Lorsque nous démarrons la voiture, la batterie de la source devient un consommateur d'électricité. Et le générateur devient la source, dont l'énergie est suffisante pour charger la batterie et alimenter les appareils. Dans notre cas, le générateur est le soleil ou le vent.

Mais accumuler de l'électricité à l'échelle industrielle n'était pas du tout facile. L'une des méthodes utilisées consiste à convertir l'électricité en énergie hydrique. Pour cela, deux réservoirs sont en cours de construction, à des hauteurs différentes.

Lorsqu'il y a suffisamment d'électricité, les pompes pompent l'eau du réservoir inférieur vers le haut. Et en cas de pénurie, l'eau est rejetée dans le réservoir inférieur, passant par des turbines connectées à des générateurs électriques. La construction d'une telle structure coûte des milliards de dollars et la perte d'énergie lors de son utilisation est très importante. Par conséquent, les scientifiques sont confrontés à la tâche de trouver une nouvelle façon de stocker l'énergie.

Ce problème peut être résolu dans un avenir proche. Les chimistes ont découvert une nouvelle propriété du vanadium, grâce à laquelle une batterie au vanadium a été conçue qui peut fonctionner sans perte de capacité jusqu'à 20 000 cycles. Mais surtout, la taille de ces batteries est presque illimitée. Avant cette découverte, le vanadium était utilisé dans l'industrie sidérurgique pour durcir les pièces.

Un obstacle au développement de l'énergie solaire reste le coût élevé des panneaux solaires. Cela est dû à leur conception complexe, qui nécessite une jonction pn, pour créer un flux d'électrons constant.

Après de nombreuses années de recherche, des scientifiques de l'Université de Pennsylvanie ont découvert un nouveau mélange qui émet un flux d'électrons provenant de l'exposition au soleil, sans transition pn. Des études spectroscopiques ont prouvé que le matériau est capable d'émettre des électrons lors d'une exposition à la lumière visible. Les premiers matériaux connus ont montré des propriétés similaires, uniquement à partir du rayonnement ultraviolet.

Cette évolution permettra non seulement de réduire considérablement le coût des panneaux solaires, mais également d'augmenter le taux de conversion. Depuis les panneaux solaires conventionnels convertissent l'énergie solaire avec une efficacité d'environ 20%.

Indirectement, le développement des énergies alternatives sera affecté par un autre événement important - la découverte par le scientifique russe Konstantin Novoselov et Andre Geim en 2010 d'un nouveau matériau - graphène. Il peut être utilisé dans l'électronique moderne.

Tous ces développements pourraient bien améliorer les méthodes d'obtention d'énergie à partir de ressources renouvelables au point que l'extraction du charbon, du gaz et du pétrole sera inappropriée.

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