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10 façons novatrices d'exploiter le pouvoir de la nature
Au rythme où nous avançons, les principaux combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel devraient s’épuiser dans environ 75 ans. Étant donné que nous sommes pratiquement complètement dépendants des combustibles fossiles pour la vie quotidienne, les chercheurs sont soumis à une forte pression pour développer de nouvelles méthodes durables de production d'énergie.
Heureusement, ils relèvent le défi comme de vrais champions. Voici dix façons incroyables d'utiliser la nature pour produire de l'électricité, révolutionner la production alimentaire et rendre le monde moins pollué.
10Utiliser des éclairs pour recycler le béton
Le béton, mélange de ciment, de roche et d’eau, est l’un des matériaux de construction les moins chers et les plus répandus au monde. Malheureusement, il est presque impossible de recycler, de sorte que tous les décombres et les débris des bâtiments, des ponts et des routes détruits sont généralement gaspillés.
L'Institut Fraunhofer de physique du bâtiment a mis au point une solution: souffler le béton à la foudre. Et étonnamment, cela fonctionne. Lorsque de puissantes impulsions électriques frappent le béton, l'énergie circule entre les différents éléments et coupe efficacement le lien qui le maintient tout en créant une pile d'ingrédients concrets qui peuvent ensuite être utilisés pour fabriquer du nouveau béton.
9 Béton auto-cicatrisant
Plutôt que de chercher des moyens de recycler le béton, des chercheurs néerlandais étudient une technique permettant de le réparer automatiquement. Henk Jonkers et son équipe développent un type de béton infusé de bactéries vivantes. Lorsque l'eau provoque la fissuration du béton, la bactérie s'active et sécrète un déchet appelé calcite, très similaire au calcaire, qui colmate efficacement le béton.
Des cellules solaires qui déchirent la lumière du soleil pour récolter la couleur
Malgré leur popularité, les cellules solaires ne sont généralement efficaces que de 11 à 15%. Cela est calculé en fonction de la quantité d'énergie produite par rapport à la quantité de lumière solaire qui frappe la cellule. DARPA travaille sur un système d'énergie solaire qui pourrait plus que doubler cette efficacité, en décomposant réellement la lumière du soleil et en récoltant les longueurs d'ondes de chaque couleur.
À l'aide de nanomatériaux, dont certains sont plus petits que les longueurs d'ondes lumineuses, le système est capable de trier chaque couleur et de la diriger vers une cellule conçue pour absorber cette longueur d'onde spécifique. Ce faisant, ils peuvent travailler à la création de cellules solaires qui ne doivent pas réagir à tout le spectre lumineux, mais à une seule couleur. La DARPA s'attend à ce que ses cellules solaires produisent jusqu'à 50% d'efficacité, ce qui est supérieur à tout ce que nous avons actuellement.
7 Une éolienne qui produit de l'électricité sans vent
Le vent est une ressource librement disponible, mais le problème est que nous ne pouvons pas vraiment le contrôler. lorsque le vent cesse de souffler, les éoliennes cessent de produire de l'électricité. Assez étonnamment, c'est Apple qui a la solution. En juin 2011, Apple a déposé un brevet pour une éolienne qui convertit l'énergie éolienne en chaleur qui continuera à générer de l'énergie même si les pales ne tournent pas.
Les moulins à vent traditionnels appliquent les mêmes principes depuis quelques milliers d'années: le vent fait tourner les pales des ventilateurs et crée de l'énergie. L'éolienne d'Apple le fait, mais elle capte également la chaleur créée par le frottement et la stocke.
6Un système alimentaire autonome déguisé en art corporatif
Une entreprise de vente au détail japonaise a mis au point un système aquaponique utilisé comme œuvre d'art dans les hôpitaux et les maisons de retraite. Le système est capable de faire pousser du poisson ainsi que des plantes; les déchets de nitrate provenant du poisson sont utilisés comme engrais par les plantes. En même temps, les plantes filtrent et nettoient l’eau, qui est ensuite canalisée dans le réservoir de poissons, exactement de la même manière qu’un système naturel (tel qu’un étang) fonctionnerait. Bien que cela ne crée pas d'énergie, le système n'en consomme pas non plus.
Des systèmes à grande échelle comme celui-ci sont également mis au point pour aider à créer des sources de nourriture renouvelables dans des régions du monde où l'eau est rare. Comme l'eau circule en permanence dans le système, les régions désertiques à pluviométrie réduite peuvent l'utiliser comme moyen viable de production alimentaire toute l'année.
Deepika Kurup, à 14 ans, sauve déjà des vies. Après avoir appris que les enfants indiens boiraient de l'eau stagnante et remplie de bactéries, car ils ne disposent pas d'une source fiable d'eau propre, Deepika a mis au point un purificateur d'eau alimenté par l'énergie solaire qui est si peu coûteux qu'il ne coûte que quelques centimes. Il agit en exposant un mélange d'oxyde de zinc et d'oxyde de titane à la lumière du soleil, ce qui déclenche une réaction qui tue les bactéries dans l'eau.
Quelle est son efficacité? Après seulement quelques heures au soleil, le système de purification solaire peut éliminer complètement les bactéries E. coli et réduire le nombre de coloformes de 8 000 à seulement 50, fournissant une eau potable propre et salubre même dans les zones sans électricité.
4Un générateur alimenté par l'urine humaine
Parlant d'adolescents: quatre étudiants au Nigeria ont mis au point un générateur d'énergie qui fonctionne sur une ressource toujours disponible, l'urine humaine. Leur création utilise le processus d'électrolyse pour isoler l'hydrogène gazeux de l'urine, qui est ensuite utilisé pour alimenter un générateur. Un litre d'urine peut fournir six heures de puissance, ce qui ne semble pas beaucoup avant que vous ne considériez une personne normale pisser environ deux litres par jour.
3 Le robot propulsé par la vague parcourt 9 000 milles
Le Wave Glider, développé par Liquid Robotics, est un véhicule marin sans pilote qui utilise un moyen unique de générer de l’énergie: les vagues océaniques. Le système breveté permet aux petites embarcations d’avancer, à condition qu’il y ait une action des vagues la plus infime à la surface - ce qui, en fin de compte, l’est tout le temps.
Récemment, le Wave Glider a battu le record du monde de distance parcourue par un véhicule sans pilote parcourant plus de 14 000 km au cours d'une année. Pendant le voyage, il a été frappé par des tempêtes océaniques et même attaqué par des requins.
2Capturer l'énergie des vibrations du train
Il y a de l'énergie tout autour de nous et il ne reste plus qu'à attendre que le bon appareil puisse l'exploiter. Après avoir réalisé qu'une tonne d'énergie potentielle est créée par les vibrations d'un train à grande vitesse, des chercheurs de l'Université Stony Brook ont mis au point un appareil qui collectera l'énergie et la convertira en électricité.
Ils affirment que leur appareil peut émettre jusqu'à 200 watts de courant continu. Si cette électricité supplémentaire était utilisée pour alimenter les appareils des stations, cela pourrait économiser 10 millions de dollars par an à l'État de New York. Prenez en compte les 227 000 km de voies ferrées des États-Unis, ce qui représente des économies d’énergie substantielles.
1 Bouteille d'eau auto-remplissante
La mise en valeur des ressources en eau renouvelables est l’un des besoins les plus pressants du monde moderne. La purification et le traitement de l’eau représentent un énorme drain d’énergie, sans compter le milliard de personnes qui vivent dans des régions où l’eau douce est rare. NBD Nano pourrait avoir la solution: ils ont créé une bouteille d'eau qui se remplit d'elle-même.
Ce qui semble au premier abord magique est en réalité assez simple. La bouteille présente des bosses attirant l'eau entourées de vallées hydrofuges. Les bosses obligent l'humidité de l'air à se condenser à la surface de la bouteille. Ces gouttelettes sont ensuite poussées à travers les vallées et dans la bouteille.
Le résultat final est que la bouteille se remplira d'elle-même en restant à l'air libre et le fera à un rythme aussi rapide que trois litres d'eau par heure.
Andrew est un rédacteur indépendant et le propriétaire du service de contenu HandleyNation, un service très sexy. Lorsqu'il n'écrit pas, il fait généralement de la randonnée ou de l'escalade, ou tout simplement en profitant de l'air frais de la Caroline du Nord.