Bonjour, ce fantastique potentiel énergėtique fait rêver.....l'énergie parfaite ! Cependant, cela fait déjà plus de 10 ans que les premiers prototypes ont vu le jour, et les progrès semblent se faire attendre. Quelqu'un aurait-il des informations plus rėcentes, monsieur google n'étant pas très bavard sur cela. Tous les commentairez sont les bienvenus, merci.
Mais de quoi tu parles au juste ??Envoyé par Benzki
(le titre du fil n'est pas plus éclairant.)
There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.
Pardon, il s'agit de réussir ce que les panneaux photovoltaïques réussisent, mais à partir des IR.
Voici un extrait de Future-planète ...
Une équipe de scientifiques conduite par Michael Naughton, du Boston College à Chestnut Hill (Massachusetts), vient de réaliser les premiers capteurs sensibles aux longueurs d'onde infrarouge, plus longues que la lumière visible mais dont les possibilités s'étendent bien au-delà de ce que les cellules solaires actuelles autorisent. Ils présenteront leur réalisation lors de la 2e conférence internationale sur les énergies renouvelables de l'American Society of Mechanical Engineers le 13 août prochain à Jacksonville.
Pour cela, les chercheurs proposent d'utiliser des panneaux tapissés de millions d'antennes minuscules, sensibles aux photons IR du Soleil et d'autres sources, première étape vers la réalisation d'un collecteur pouvant être produit en très grande série à moindre coût.
hello ,
le chauffage solaire fait ça depuis des lustres ,
avec un système beaucoup plus simple : on chauffe de l'eau !
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
Je ne connais pas exactement la faisabilité du bidule mais le texte date quand même de 2008.
Donc cela ne doit pas être simple.
Sinon, il ne s'agit pas de récupérer les IR du soleil mais de la terre.
Bonjour à tous,
Chauffer l'eau avec la lumière visible du soleil.
https://www.renouvelle.be/fr/technol...r-lelectricite
La lumière visible limiterait-elle la réception du rayonnement I.R et donc provoquerait un moindre échauffement ou production d'électricité par la surface du matériau recevant ce rayonnement lumineux visible ?
https://fr.wikipedia.org/wiki/Infrarouge
Les corps de couleur noirs sont-ils ceux qui convertissent le plus efficacement les R.I en chaleur ?
La composition du corps recevant les I.R ayant ou non de l'importance sur la quantité de chaleur captée ?
S'il est possible de convertir les I.R en électricité, la surface de ce convertisseur chauffera inévitablement ?
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
Oui, encore pardon, je ne parlais pas des systèmes déjà existants, type moteur Stirling, ou panneaux solaires, mais l'équivalent de panneaux photovoltaïques, qui par rapport à ces derniers qui ont la facheuse caractéristique de produire de l'électricité quand on en a le moins besoin (du moins pour la conversion chauffage) ou d'être peu fiables, les IR ont l'avantage, eux, d'être là, en permanence.
Voici un article de l'Express daté février 18 :
Dans le monde de l'infiniment petit, une particule peut traverser des barrières, même sans avoir l'énergie requise pour.
Les rayons infrarouges, qui traversent la Terre de part en part, peuvent être convertis en énergie grâce à un nouveau procédé basé sur "l'effet tunnel quantique".
Des chercheurs saoudiens viennent de découvrir un moyen de récupérer la chaleur du rayonnement infrarouge et de la transformer en énergie propre et renouvelable. Dans leur étude publiée dans Materials Today Energy, ils expliquent avoir réussi cet exploit grâce à de minuscules antennes fonctionnant grâce à "l'effet tunnel", un phénomène issu de la mécanique quantique.
Pour bien comprendre l'importance de leur découverte, il faut d'abord rappeler quelques faits. La majorité de la lumière du Soleil qui atteint la surface de la Terre est absorbée par les sols, les océans et l'atmosphère, ce qui réchauffe la Terre. Ce réchauffement provoque des émissions permanentes de radiations infrarouges. Selon les estimations des spécialistes, ces radiations produiraient des millions de gigawatts. À titre de comparaison, la centrale nucléaire de Gravelines, la plus puissante de France, produit 5460 mégawatts.
"Des panneaux solaires 24h sur 24"
Le but des scientifiques de l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST), en Arabie saoudite, était de détecter ces radiations et les "capturer" pour les convertir en électricité. L'intérêt? "Contrairement à l'énergie des panneaux solaires, qui sont limités par la lumière du jour et les conditions climatiques, l'énergie de la chaleur infrarouge peut être récoltée 24h sur 24", souligne Atif Shamin, principal auteur de l'étude, sur le site de l'université saoudienne. "Être capable de récolter cette énergie pourrait totalement bouleverser le secteur des énergies renouvelables", ajoutent les chercheurs dans leur étude.
Ce qui tombe bien, puisqu'ils ont justement trouvé une solution. "L'un des moyens d'y parvenir est de traiter la chaleur infrarouge comme des ondes électromagnétiques à haute fréquence. En utilisant des antennes appropriées, les ondes captées sont envoyées vers une diode semi-conductrice, qui transforme le signal alternatif [de l'onde] en courant permettant de recharger une batterie ou n'importe quel équipement électrique", détaille Atif Shamin.
Des antennes nanoscopiques
Evidemment, toute la difficulté du projet résidait dans la conception de ces fameuses "antennes redresseuses" [des antennes capables de convertir l'énergie radiofréquence en courant continu]. "Les émissions infrarouges ont de si petites longueurs d'ondes qu'il faut des antennes micro, ou plutôt nanoscopiques [d'un milliardième de mètre]", continue le chercheur. En clair? Capter ces ondes nécessite des antennes totalement invisibles à l'oeil nu, bien plus petites qu'un millimètre.
Jusqu'à maintenant, il n'existait aucun dispositif au monde capable de transformer ces ondes en électricité, soulignent encore les chercheurs. Et c'est pourquoi ils se sont tournés vers un dispositif utilisant l'effet tunnel, un phénomène très fréquent en mécanique quantique.
L'exemple le plus simple permettant de le comprendre est celui d'une balle devant monter une colline. En physique classique, si la balle n'a pas été propulsée avec suffisamment d'énergie, elle ne monte pas. Mais en physique quantique, la balle peut passer sous la colline, même avec une énergie limitée, et ce, grâce au principe d'incertitude, qui s'applique au monde de l'infiniment petit.
En exploitant ce phénomène, les chercheurs ont construit, dans leur laboratoire dédié, une nano-diode capable de transformer les ondes infrarouges en énergie faisant passer les électrons à travers une petite barrière. Ne leur restait plus qu'à créer des antennes capables de créer un champ magnétique suffisamment puissant pour "pousser" les électrons à travers une barrière, qu'on peut comparer à la "colline" dans l'exemple précédent.
"Une preuve que le concept fonctionne"
"La partie la plus difficile a été de se faire chevaucher, à l'échelle nanométrique, les deux bras de notre antenne [qui maintenaient la barrière au centre du dispositif], explique Gaurav Jayaswal, un autre chercheur de l'Université KAUST. Mais nous avons réussi."
Résultat, les chercheurs ont pu transformer les radiations infrarouges en énergie. Evidemment, leur prototype ne peut pas encore alimenter le monde en électricité, ni l'Arabie Saoudite, ni même un téléphone portable. "Nous en sommes au tout début, ce n'est qu'une preuve que le concept fonctionne", reconnait Atif Shamim. Mais, en produisant des millions de leurs mini-capteurs d'ondes, "alors nous pourrions améliorer la production d'électricité mondiale", espère-t-il. Un pas de plus vers l'indépendance aux énergies fossiles.
Il est certain que les pays producteurs de pétrole ont tous intérêt à trouver une énergie autre que celle produite avec le pétrole, la fin est sans doute proche pour ce siècle.
Le vent c'est déjà très bien pour produire 24h/24 si il souffle, mais les I.R est-ce vraiment possible
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
Bonjour,
Avec ces détails c'est plus clair : on veut utiliser des infra-rouge thermiques avec une installation à la même température.
C'est une immense arnaque, contraire à la thermodynamique, car cela revient à transformer une source de chaleur unique en énergie libre.
Des cellules photovoltaïques IR, ne peuvent fonctionner qu'avec des sources plus chaudes que les panneaux utilisées, donc seulement avec les IR directs du Soleil, c'est pourquoi il a été répondu qu'il est plus simple de chauffer de l'eau.
Il n'existe aucun moyen de conversion de ce rayonnement thermique.
Au revoir.
Comprendre c'est être capable de faire.
Ah non, j'espère que vous n'allez pas me faire le coup de GiscardAu revoir.
Pouvez-vous dès lors expliquer brièvement pourquoi les rayons lumineux visibles peuvent être convertis directement en courant électrique, mais pas les rayons IR ? C'est d'ailleurs peut-être l'occasion d'en dire un peu plus sur les panneaux photovoltaïques que nous connaissons sur nos toits. Est-ce toute la gamme des rayons visibles qui est transformée en électricité ? J'imagine qu'au plus les rayons se rapprochent de l'uv, au plus ils sont énergétiques. Juste ? Merci
Salut,
A confirmer, ce n'est pas ma spécialité.
A ce que je sais il est tout à fait possible de convertir des IR en électricité. C'est même fort ancien, ça s'appelle des cellules IR (dans les systèmes d'alarmes, etc.).
Mais je crois que le rendement est assez médiocre (mais j'ignore si c'est pire qu'en lumière visible, 30% maximum théorique).
Et en thermique là le rendement est plutôt bon (d'où le manque d'intérêt du photovoltaïque IR)
Et bien évidemment la lumière solaire a son maximum grosso modo dans le jaune, pas dans les IR, donc pourquoi se casser la tête ?
P.S. Attention, je répond juste au message 10, je n'ai pas eut le temps de lire ce qui précède.
Et bien entendu je ne dis pas qu'il est impossible de faire des progrès. Comme par exemple les études fort récentes avec les perovzkites et les multicouches pour dépasser la barrière des 30%. En labo on a des trucs qui sont nettement meilleurs que ce que l'on trouve dans le commerce (reste le plus difficile : diminuer les coûts de production, améliorer l'uniformité et l'absence de défauts des produits, produire en grosses quantités, résoudre les éventuels problèmes de toxicité, etc.... tout ça avant de commercialiser)
Dernière modification par Deedee81 ; 06/10/2019 à 14h51.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Et bien évidemment la lumière solaire a son maximum grosso modo dans le jaune, pas dans les IR, donc pourquoi se casser la tête ?
L'intérêt, c'est que l'électricité serait produite jour et nuit. J'imagine que si cela pouvait aboutir, ce serait une des sources d'énergie qui ferait le moins de polémiques quant à tel ou tel effet indésirable. Iter et ses enfants = 1 siècle en cas de réussite, c'est long.
Attention, les système d'alarme IR, utilise des piles.
Le problème c'est la conversion en énergie, pas question d'obtenir de l'énergie avec une source à la température du capteur.
Par contre, vous pouvez les détecter en mode actif avec une source auxiliaire.
Il serait utile de lire le début de cette discussion.
Comprendre c'est être capable de faire.
ll faudrait voir le "vrai" article pas celui de l'Express :
Citation:
"Les rayons infrarouges, qui traversent la Terre de part en part"
Tous les rayons peuvent être convertis en courant, mais je pense que ce qui vous intéresse c'est la conversion en énergie !
Suivant la température de fonctionnement, il faut une fréquence et un flux suffisant, car s'il est inférieur au flux thermique correspondant à la température du détecteur, aucune énergie ne sera disponible.
Pour la lumière visible, le rendement théorique peut être élevé. Une substance photovoltaïque présente un gap de tension E, ce gap fixe la fréquence minimale du rayonnement :
h*\vu > E*q
Toute la lumière de fréquence supérieure peut être utilisée, mais elle ne donnera que la part d'énergie correspondante à E au mieux, le rendement dans le bleu sera moins bon que celui dans le jaune. La limite thermique provoque une fuite qui diminue la puissance disponible pour les flux de lumière trop faibles.
En IR, la limitation devient plus critique, seuls les IR proches du visible peuvent fournir un rendement significatif. L'idéal serait un empilement de plusieurs types de cellules qui seraient transparentes pour le rayonnement qu'elles n'utilisent pas. Les difficultés technologiques sont importantes car il faut des électrodes transparentes sur toutes les surfaces. Une électrode arrière réfléchissante présente l’intérêt de renvoyer le rayonnement dans le substrat.
Pour la différence entre génération d'énergie et génération de courant, il suffit de voir que pour détecter des IR à température à peine supérieure à l'ambiante, il suffit de polariser le détecteur en inverse, ainsi les porteurs libérés sont attirés vers la bonne électrode. Le courant généré est beaucoup plus important que le courant qui circulerait en l'absence de polarisation. Ainsi vous pouvez avoir un détecteur IR très sensible, mais qui n'est pas un générateur d'énergie.
Comprendre c'est être capable de faire.
Merci Phys 4 pour ces explications intéressantes. Je comprends mieux maintenant pourquoi les installateurs de PV disent (mais sans l'expliquer) pourquoi l'excès de chaleur que peuvent connaitre les panneaux font descendre le rendement. Donc, en fait, c'est comme avec les machines thermiques, il faut toujours un différentiel thermique (ou équivalent) pour produire une énergie. Je pensais -naïvement- qu'on pouvait imaginer un traitement qui récolte les IR, et en leur soustrayant une partie de leur énergie, les rendent dans la nature avec une longueur d'onde plus élevée. Dommage donc...
Puis-je vous demander, même si on s'écarte du sujet (mais je suppose que grâce à vous, il est clos), sur quel principe fonctionnait ces ampoules sur pied, que notre génération connaissait comme curiosité parfois offerte en cadeau, et dont 4 petits carrés (si je me souviens bien) fixés de part et d'autre d'un axe vertical, se mettait à tourner sous l'éclairage du soleil, chaque carré étant plaqué sur sa face avant d'un revêtement noir, et sur l'autre, un revêtement brillant. ? Merci.
Bonsoir à tous,
Le radiomètre :
https://www.youtube.com/watch?v=CNuuDoq7DE0
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
Excellent ! J'adore ce genre de pédagogie pour entamer un sujet. Je n'aurais jamais parié sur le nom du radiomètre. Mais pas d'explication sur le principe de fonctionnement.
https://www.youtube.com/watch?v=vxU9egQ2e_s
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
Le principe est simple : vous remarquez que ce sont les faces noires qui sont repoussées.
Les plaques sont constituées d'une feuille de mica, choisies pour l'isolement thermique entre les deux faces. Une face est brillante, donc réfléchit le rayonnement, alors que l'autre face est noire et absorbe le rayonnement.
En présence d'une puissance suffisante, les faces noires sont plus chaudes que les faces brillantes. Dans l'air raréfié les molécules se déplacent indépendamment l'une de l'autre, et la face noire plus chaude renvoie les molécules à une vitesse plus grande que les faces brillantes.
Comprendre c'est être capable de faire.
Merci à vous deux. Cela me fait penser aussi à ce petit gadget qui est venu plus tard, une sorte de canard avec un cou en forme de serpentin, articulé sur un axe transverse, la température ambiante faisait dilater le produit montant dans le serpentin, et la tête lourde entrainait le canard, le bec dans une petite cuve d'eau fraiche, ce qui ramenait le liquide å sa position initiale, et le cycle repartait. Un fonctionnement aussi par la chaleur, mais ici non par rayonnement mais par conduction.
Salut,
Il y a eut pas mal d'échangesJe n'intervient que sur ce point :
Non, ça c'est absurde. La nuit les IR reçus par le dispositif seront identiques ou plus faibles (si la température à fort chute, sinon il y a équilibre thermique) que les IR émit par le dispositif. Ce qu'il gagne il le perd. Sinon on aurait une violation flagrante du second principe de la thermodynamique. On ne peut pas plus produire d'électricité avec les IR nocturnes qu'on ne peut s'envoler en tirant sur ses pieds. Lorsque les températures s'égalisent (températures effectives, le jour la température est la température effective du soleil, plus chaude que celle de l'air, heureusement) le dipositif aussi astucieux soit-il ne fournira plus un pet d'ampère.
Suite aux échanges qui ont suivi, il me semble que les radiomètres (peu couteux et facile à trouver) sont un bon outil pour expérimenter, se faire une idée de l'efficacité dans différentes circonstances, des rendements....
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re ,
Un peu plus développé et original sur KAUST : https://www.theengineer.co.uk/diode-infrared-kaust/
Sur le même sujet , 2014 : https://www.seas.harvard.edu/news/20...-energy-source
Voilà deux articles qui donnent un peu plus de poids que l'Express. Qu'en pensent nos spécialistes ? Utopie ?
Le second article est plus sain, il ne propose pas la création d'énergie à partir d'une seule source.
La proposition est de mettre des plaques horizontales au dessus du sol, le refroidissement nocturne par rayonnement fera que les plaques sont plus froides que le sol en dessous. La différence de température permettrait de transformer une partie du rayonnement thermique du sol en énergie.
En fait il s'agit d'une récupération de la chaleur captée par le sol pendant la journée. Il n'a pas été évalué la puissance récupérable par km2 ? Surement beaucoup moins que la surface en panneaux solaires. En plus les deux procédés ne sont pas compatibles, car il faut laisser le sol se réchauffer, pour l'exploiter la nuit.
Il faut attendre des évaluations sérieuses de la densité de puissance et du cout. Les chercheurs n'ont pas intérêt à mettre trop tôt ces données en évidence, s'ils veulent être financés.
Comprendre c'est être capable de faire.
Pour ce qui est de la méthode thermique j'ai trouvé quelque part un 4W/m2, mais je n'arrive pas à remettre la main dessus.
J'ai retrouvé la trace de mes qqs W/m2 :
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3964088/
paragraphe en-dessous de la figure 2
