Moteur révolutionnaire utilise le froid spatial pour produire de l'énergie nocturne

Un moteur révolutionnaire utilise le froid de l'espace pour produire de l'énergie nocturne

Des scientifiques de l'Université de Californie à Davis ont développé un moteur révolutionnaire qui génère de l'énergie mécanique en exploitant le froid extrême de l'espace. Ce système innovant utilise un moteur Stirling modifié qui fonctionne entièrement de manière passive la nuit sans source d'énergie externe, offrant ainsi une méthode durable pour produire de l'énergie lorsque les panneaux solaires sont inactifs.

Comment fonctionne le moteur alimenté par l'espace

La partie supérieure du moteur est recouverte d'une peinture spéciale qui émet un rayonnement infrarouge directement vers l'espace, où la température est d'environ -270 degrés Celsius. 'Notre système utilise essentiellement l'univers comme dissipateur de chaleur,' explique le professeur Jeremy Munday, chercheur principal du projet. 'En rayonnant la chaleur vers l'espace via la fenêtre atmosphérique entre 8 et 13 micromètres, nous créons une différence de température qui alimente le moteur.'

Pendant ce temps, la partie inférieure du moteur reste chaude grâce à une plaque d'aluminium enfouie à cinq centimètres de profondeur dans le sol et qui absorbe la chaleur de la Terre. Cette différence de température d'environ dix degrés Celsius est suffisante pour alimenter le cycle du moteur Stirling, où un gaz dans un cylindre scellé se dilate lorsqu'il est chauffé, pousse un piston vers le haut, puis se refroidit et se contracte dans la partie supérieure, répétant continuellement le processus.

Performances et résultats des tests

Lors d'un an de tests en Californie, le prototype a généré de manière constante plus de 400 milliwatts d'énergie mécanique par mètre carré, faisant tourner le volant d'inertie à environ un tour par seconde. 'Le système fonctionne de manière plus fiable pendant les nuits claires et sèches lorsque les interférences atmosphériques sont minimales,' note Tristan Deppe, doctorant et co-auteur de l'étude publiée dans Science Advances.

Bien que le rendement actuel soit modeste, les chercheurs pensent que l'optimisation pourrait augmenter l'efficacité à plus de six watts par mètre carré. Le moteur peut également générer de l'électricité lorsqu'il est couplé à une petite dynamo, bien que cette conversion entraîne une certaine perte d'énergie mécanique.

Applications pratiques et potentiel futur

La technologie présente une valeur pratique directe pour les applications agricoles. Lorsque les chercheurs ont remplacé le volant d'inertie par une pale de ventilateur, le système a généré un flux d'air de plus de 0,3 mètre par seconde—suffisant pour faire circuler le dioxyde de carbone dans les serres afin d'améliorer la croissance des plantes. 'Cela pourrait révolutionner la ventilation nocturne dans les environnements agricoles sans nécessiter d'électricité du réseau,' souligne Munday.

Avec des différences de température plus importantes, le système pourrait fournir une ventilation suffisante pour les bâtiments publics tels que les bibliothèques. L'équipe de recherche a identifié plusieurs améliorations potentielles, notamment une meilleure isolation de la plaque froide, un transfert de chaleur plus efficace vers le sol et des cylindres de moteur plus grands pour améliorer les performances.

Alors que la technologie de refroidissement radiatif évolue vers des applications commerciales, ce moteur alimenté par l'espace représente une étape significative dans l'innovation énergétique durable. L'UC Davis a déposé un brevet provisoire pour cette technologie, qui pourrait finalement fournir une énergie propre et continue pour diverses applications nocturnes dans le monde entier.