• Le 09 décembre 2014

Rien ne se créé, tout se recycle. Deux équipes nantaises de l’Institut d’électronique et télécommunication de Rennes (IETR) et l'Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM) de l’Université de Nantes ont pour idée de produire de l’électricité à partir des courants d’air grâce à des micro-générateurs innovants et écologiques.

Face au défi que représente la transition énergétique, les chercheurs des deux laboratoires nantais (IETR et GeM) étudient depuis quelque semaines, en lien avec un laboratoire lyonnais (Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité - LGEF, INSA de Lyon), la possibilité de récupérer l'énergie produite par le déplacement du moindre courant d'air par le biais de micro-générateurs conçus à base de couches minces (piézoélectriques). "Ces matériaux présentent les caractéristiques idéales", explique Raynald Séveno, chercheur à l'Institut d'électronique et télécommunication de Rennes (IETR) et responsable du projet de recherche régional N-air-J. "Ils ont l'avantage de produire de l'énergie électrique lorsqu'ils sont soumis à des contraintes mécaniques. Ils sont de plus faciles à mettre en oeuvre, à bas coût de production, et sensibles au moindre flux d'air."

  • Une application à grande échelle dans le futur
Après une première phase d'étude, un prototype de micro-générateur "aéro-électrique" sera fabriqué à Nantes pour démontrer sa viabilité comme source alternative d'énergie propre. "Ce générateur prendra la forme de films flexibles sensibles", souligne Raynald Séveno. "Il devra à la fois avoir une surface assez grande pour avoir une bonne prise au vent, mais aussi une épaisseur très fine, quelques micromètres d'épaisseur, pour une flexibilité accrue" précise Benoit Guiffard, chercheur à l'IETR. Une étape cruciale avant de penser à l'optimisation du rendement de ces micro-générateurs pour une application possible à grande échelle. "L'un des enjeux est d'optimiser la géométrie et les matériaux utilisés pour améliorer les rendements énergétiques", souligne Jean-Christophe Thomas, chercheur au GeM. A terme, ces micro-générateurs pourraient un jour entrer dans notre quotidien et s'implanter sur une multitude d'endroits soumis aux courants d'air comme la surface de nos bâtiments, les bouches de métro, ou même sur nos voitures. "Il s'agit là d'un pari scientifique qui, en cas de succès, peut déboucher sur une valorisation industrielle et économique importante dans un contexte de transition énergétique."

  • Un projet interdisciplinaire adossé à la formation
Impliquant deux laboratoires de l'Université de Nantes, l'un spécialiste dans le domaine de la mécanique (GeM), l'autre dans la synthèse des couches minces pour une application électronique (IETR), le projet s'appuie sur les compétences des chercheurs nantais, mais surtout sur une forte interdisciplinarité, axe prioritaire de la politique de Recherche de l'Université de Nantes. "Pendant toute la durée du projet, l'IETR étudiera la possibilité de récupération de l'énergie par des matériaux souples à très haut rendement alors que le GeM travaillera plus sur l'intégration mécanique des micro-générateurs dans des structures gonflables comme des toitures textiles." Le projet se double également d'un volet formation avec la mise en place de travaux pratiques (TP) dans le cadre du Master 1 de Physique de l'Université de Nantes qui ouvre la voie au Master 2 Energies Nouvelles et Renouvelables (ENR). "Les étudiants pourront eux-mêmes fabriquer des couches minces piézoélectriques, en faire la caractérisation électrique et étudier les rendements énergétiques obtenus dans diverses conditions", conclut Raynald Séveno. Le projet, programmé sur 4 ans, prendra fin en 2018.