TPE 1SSI : Générer de l’électricité à partir du son.

[Shantorian]

Bonjour à tous !

Pendant ces vacances je suis en train de réfléchir à mon TPE et j'ai retenu une idée qui me paraissait intéressante et originale : Comment récupérer de l’énergie à partir du son environnant. Ce qui me permettra de mettre en lien pleins de ressources ( Physique, Maths, Mécanique, Electronique, Ecologie... )
Après avoir fait quelques recherches sur internet je n'ai aucune idée de comment réaliser un dispositif qui permettrait de générer de l’électricité a partir de son ou de bruits ( donc de vibrations de l'air ) avec nos moyens... Je débute mais j'imagine que je pourrais avoir de l'aide de mes pro de SI...
Si vous avez des idées ou des information pour améliorer mes recherches, je suis preneur.

Merci d'avance !
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[DAUDET78]

DOUBLON http://forums.futura-sciences.com/tp...-a-partir.html
Laisse tomber .... il n'y a pas de fifrelas d’énergie à récupérer !

[Shantorian]

Pardon pour le doublon je pensais avoir supprimé le second sujet.

L'important n'est pas la quantité d’énergie récupérée mais la recherche et la démonstration qui important pour l'exercice.

[jiherve]

Bonsoir,
Le son étant une vibration mécanique voir chez Linear Technology la section energy harvesting, il y existe des petits circuits étonnants.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[Shantorian]

Bonsoir,
Le son étant une vibration mécanique voir chez Linear Technology la section energy harvesting, il y existe des petits circuits étonnants.
JR

Merci beaucoup pour l'information ! Je pense que ça me sera très utile.
J'ai trouvé ceci comme documentation mais ce n'est pas tout à fait mon sujet, est-ce une option à explorer ? ... http://fondation.cetim.fr/pages/proj...sAmbiantes.pdf
Si vous avez d'autres propositions à me suggérer ...

[jiherve]

Re
tu auras noté que l’énergie récupérable à partir d'une source sonore est très faible, bascules vers un truc piézo, j'ai déjà aidé le fils d'un collègue dans ce domaine et si ma mémoire est bonne la note le fut aussi.
JR

[FloTeps]

Tien regarde par ici, ça peut t’intéresser:
http://www.rtl.fr/actu/sciences-envi...ien-7773873053

Nokia à mis au point un système qui permet de produire de l'électricité à partir du son, le but est d'intégré cette technologie aux smartphones pour qu'ils se rechargent en permanence !

[Shantorian]

Merci c'est justement le lien que je veux faire dans mon TPE pour montrer l'utilité que pourrais avoir cette technologie.

Pour le piezo, en effet j'ai lu que c'était le mieux. Mais je ne trouve pas de dispositif commercialisé permettant des récupérer directement les ondes sonores, je ne pense pas disposer des moyens techniques pour le fabriquer j'imagine ?

[JPL]

je n'ai aucune idée de comment réaliser un dispositif qui permettrait de générer de l’électricité a partir de son ou de bruits ( donc de vibrations de l'air )

Si, c'est très répandu, ça s'appelle... un micro

[calculair]

Bonjour,

Je pense que tu devrais dire que le 0 dB acoustique correspond à une puissance de 10 ^- 12 W par metre carré

Que le niveau ambiant calme si ma mémoire set bonne est de 30 à 40 dB, soit une puissance de 10^- 9 à 10^-8 W

Le niveau acoustique continu qui rend sourd à la longue est de 80 dB soit une puissance de 10^-5 W, on atteint maintenant 10 micro W

Evidement si tu installes ton récupérateur d'énergie à proximité des pistes de decollage, les avions ont un niveau de bruit estimé ( la distance je ne la connais pas ) de 120 dB, et là on atteint le Watt

Tout cela en supposant un rendement de conversion à 100%

Donc dans les ambiances sonores standards, la puissance récupérable doit ce cituér entre 0,1 à 1 micro W et en pointe à 10 micro W toujours par metre carré....!


Pour fixer les idées prenons une puissance récupérée de 1 micro Watt en moyenne par metre carré

Si ton capteur est un microphone d'une surface de 1cm2, alors la puissance disponible à la sortie du micro sera en moyenne de 10 ^-6 * 10 ^-4 = 10^-10 W

Ces chiffres permettent d'évaluer les risques d'incendie potentiel d'un centrale électrique acoustique ......

[Shantorian]

Merci beaucoup pour ces informations. J'ai vu que par exemple le bruit dans un centre commercial parisien est de 80 db, cela permettra- il d'alimenter un enseigne led ?
Si j’utilise un dispositif comme celui-ci .

[jiherve]

Bonjour,
relis le post #10 de l'excellent Calculair et tu auras ta réponse.
JR

[calculair]

La piece jointe n'est pas validée, mais tu es plein d'optimiste, voire utopiste.

Fait avant tout un bilan d'énergie

une petite led il faut lui fournir à minima 3 V et 10 mA, soit une puissance de 30 mW

Un capteur sonore de 1m2 dans ton centre commercial fournira au maximun 10 micro Watt ( voir mon message N°10 )

Donc pour tenter d'alimenter une enseigne compsée de 1 LED, le capteur devra avoir une surface de captation sonore de 30 *10^-3 / 10 * 10^-6 = 3 * 10^3 m2

Soit un engin de l'ordre de 60m X 60 m et en supposant les rendements égaux à 1

Cela me parait difficile.......

Merci beaucoup pour ces informations. J'ai vu que par exemple le bruit dans un centre commercial parisien est de 80 db, cela permettra- il d'alimenter un enseigne led ?
Si j’utilise un dispositif comme celui-ci Pièce jointe 260754 .

[calculair]

Pour le Fun...

J'imagine une enseigne composée de 50 LED, alors ton capteur devrait avoir des dimensions de l'ordre de 120 m x 120 m , soit la dimension du centre commercial lui même et pour une seule enseigne ....!!!...

Evidemment cela sera le clou médiatique de ce centre..... un succès commercial assuré.

[Shantorian]

D'accord, la piece jointe marche très bien chez moi sinon, voici le lien http://www.piezo.com/prodbm7qmpict760.jpg .

Donc les solutions sont soit : utiliser le dispositif dans un autre environnement ( plus de bruit ), utiliser une autre technologie, ou alimenter quelque chose de beaucoup moins consommant ( ? un capteur ? ).

[calculair]

C'est quoi ce machin qui marche ????

J'ai du mal à croire que les lois de la physique concernant l'énergie sont violées.

[DAUDET78]

D'accord, la piece jointe marche très bien chez moi

mais uniquement chez toi ... tant qu'un gentil modo ne la valide pas pour le peuple

sinon, voici le lien

un lien sur la doc technique serait plus utile : http://www.piezo.com/prodexg7qm.html
Et tu penses sortir combien de jus avec un La d'un ténor ?

[JPL]

Il semble y avoir un bug dans le logiciel de modération, ce qui explique que la pièce jointe n'ait pas été validée plus tôt.

[JPL]

mais uniquement chez toi ... tant qu'un gentil modo ne la valide pas pour le peupleun lien sur la doc technique serait plus utile : http://www.piezo.com/prodexg7qm.html
Et tu penses sortir combien de jus avec un La d'un ténor ?

La Castafiore est bien capable de faire exploser des verres !

[calculair]

Bonjour

Je n'ai jamais utilisé ce genre de machin.

C'est une jauge de contrainte;

Il reste à calculer comment la pression acoustique va déformer la capteur.

Ce qui est certain la puissance restituée sera un peu moins élevée que la puissance incidente.

On revient ainsi aux calculs précédents.

[f6bes]

Merci beaucoup pour ces informations. J'ai vu que par exemple le bruit dans un centre commercial parisien est de 80 db, cela permettra- il d'alimenter un enseigne led ?
Si j’utilise un dispositif comme celui-ci Pièce jointe 260754 .

Bjr à toi,
Et tu penses pouvoir RECUPERER..l'ensemble des 80db du magasin !
Tes 80db sont "étalés " dans TOUTE la surface du magasin. Donc tu ne récupéreras qu'une partie. (infime)
Par comparaison et similitude, la flamme d'une bougie c'est environ 600/700°. un BON feux de cheminée atteint la meme température.
Mais l'énergie (puissance) de la bougie et loin d'etre comparable à celle de ton feux de cheminée....meme à température égale.
Pour les 80db c'est itou pareil !
Là est la différence

Bon WE

[Shantorian]

OK, tout ce qui est calcul étude etc, je pourrais m'en occuper durant mes heures de TPE.
Mais donc est-ce sur cela que je devrais m'orienter, en prenant compte toutes les contraintes que vous m'avez citées ? http://www.piezo.com/prodexg7qm.html

(Merci DAUDET78 pour le lien )

[Shantorian]

Bjr à toi,
Et tu penses pouvoir RECUPERER..l'ensemble des 80db du magasin !
Tes 80db sont "étalés " dans TOUTE la surface du magasin. Donc tu ne récupéreras qu'une partie. (infime)
Par comparaison et similitude, la flamme d'une bougie c'est environ 600/700°. un BON feux de cheminée atteint la meme température.
Mais l'énergie (puissance) de la bougie et loin d'etre comparable à celle de ton feux de cheminée....meme à température égale.
Pour les 80db c'est itou pareil !
Là est la différence

Bon WE

Excusez moi mais je n'y connais pas grand chose, cet exercice me permettra justement d'apprendre En effet, je pensais que l'appareil qui mesure cett puissance sonore la mesure qu'en un point...

[DAUDET78]

Mais donc est-ce sur cela que je devrais m'orienter, en prenant compte toutes les contraintes que vous m'avez citées ?

Non ....

Laisse tomber .... il n'y a pas de fifrelas d’énergie à récupérer !

Tu vas au casse-pipe !
Les seuls trucs qui marchent (un peu), c'est la récupération d'énergie mécanique sur des trottoirs, le passage de véhicules etc

[f6bes]

Excusez moi mais je n'y connais pas grand chose, cet exercice me permettra justement d'apprendre En effet, je pensais que l'appareil qui mesure cett puissance sonore la mesure qu'en un point...

Remoi,
Ce qu i correspond par rapport à ma comparaison à UNE bougie en ce point !
Tu ne récupéreras que CE point et pas l'ENSEMBLE de la surface du magasin !
Mais comme dirt Daudet...oublie.
A+

[Shantorian]

Non .... Tu vas au casse-pipe !
Les seuls trucs qui marchent (un peu), c'est la récupération d'énergie mécanique sur des trottoirs, le passage de véhicules etc

Nokia alimentent leur batteries en avec le son ( http://citizenpost.fr/2014/08/il-ser...e-en-chantant/ ), si il y aurait vraiment aucune utilité à cela des études n'auraient pas été faites sur le sujet je pense... Je le rappelle mais mon but n'est pas de créer un produit efficace pour une entreprise ou autre, je veux juste étudier cela. L'expérience viendra juste compléter et démonter le mécanisme, c'est sur que c'est pas la solution de mettre un générateur piézoélectrique de 10 cm² dans un téléphone ( ils utilisent des nanofils en oxyde de zinc je crois ).

[f6bes]

Remoi,
Te restes donc à récupérer des...nano générateurs ...comme Nokia !
Bon courage et fait nous signe lorsque tu en auras tiré qq chose de ...VALABLE .

A tout hazard on se sert aussi de l'humain lui meme pour générer l'électricité qui peut lui etre nécessaire pour des
applications médicales !.

Donc des solutions il y en a , mais à mettre en oeuvre par le lambda du coin...c'est autre chose !!

A+

[calculair]

Bonjour,

Tu dois avoir une démarche scientifique et ne pas se faire berner par une approche journalistique partiellement fausse.

Au mieux ton dispositif piezo recupera un peu d'énergie sur les contraintes mécaniques que subira le smartphone. L'energie récupérée par le bruit est totalement négligeable.

Je t'ai fait le calcul et la conservation de l'énergie n'a jamais été démentie...! Tu n'as donc aucune chance de pouvoir alimenter ton smarthone avec l'énergie des sons environnant

mon estimation est qu'un smartphone en veille consomme environ 3 à 4 mA, peut être même 1 mA sous 3 à 5 V

Pour fournir 5 mW, peut être en récupérant les contraintes mécaniques subit par l'appareil cela est peut être possible, mais ce n'est pas l'environnement sonore qui peut fournir cette énergie.

Maintenant si tu crois aux miracles.....tout est toujours possible, même si les lois physiques sont violées......

[Shantorian]

D'accord, merci pour toutes vos informations. Je suis rentré en contact avec quelqu'un du forum qui a utilisé le même sujet pour son TPE et qui a eu 20 je pense que je pourrais être éclairé.

[DAUDET78]

Nokia alimentent leur batteries en avec le son .

pour moi, c'est un faque de journaliste

comme des voix humaines, le trafic, la musique, et ils sont parvenus à générer cinq volts, soit suffisamment d’énergie pour recharger un smartphone

Journaliste non scientifique ... pour exprimer une énergie avec des volts !