La piézoélectricité est la propriété qu’ont certains corps de se polariser électriquement sous l'action d'une contrainte mécanique. Nous allons voir ici comment cette énergie est produite et quels usages durables peut-on en faire.

Selon le professeur Paul Mural, « l’énergie est partout, mais pas toujours sous forme d’électricité comme nous aimerions l'avoir. » Justement, les matériaux piézoélectriques permettent cette transformation. La transformation d’une forme d’énergie en une autre n’est pas nouvelle. Les éoliennes transforment l’énergie du vent en électricité, les hydroliennes transforment l’énergie des marées et des courants marins, les barrages utilisent la force des courants pour faire de même… mais un corps piézoélectrique a son système propre et ses applications.

Comment fonctionne la piézoélectricité ?

Quand vous pressez sur un matériau piézoélectrique, il va générer un courant électrique. L’inverse est vrai également ! Si vous injectez un courant électrique dans le matériau piézoélectrique, ce dernier va se déformer ou bouger. 

Vous connaissez déjà ce système sûrement sans vous en douter avec la montre à quartz. Ce matériau est un cristal piézoélectrique. Si vous démontez votre montre, vous pourrez y voir des structures qui vibrent à fréquence constante et qui génèrent un signal très stable. Ce signal correspond à la seconde.

La piézoélectricité a de multiples applications pour rendre la ville plus durable

Un petit pas pour l’homme, un grand pas pour l’humanité. Grâce à la piézoélectricité, chacun de vos pas sur les trottoirs de votre ville pourrait devenir créateur d’énergie – encore une bonne raison d’aller prendre l’air ? En 2010, Toulouse a construit un segment de trottoir producteur d’électricité. Ses dalles ont pour but de transformer l’énergie cinétique produite par les pas des passants. Cette électricité alimente les proches réverbères. Le trottoir innovant peut produire en continu entre 50 et 60 watts.

Autre utilisation durable de la piézoélectricité, celle de l’agence d’architecture et de design Gensler : réutiliser les voies de métros désaffectés de Londres en les rendant praticables pour les piétons et pour les vélos. La voie serait recouverte de dalles aux propriétés piézoélectriques qui transformeraient l’énergie cinétique des passants en énergie verte.

Au Brésil, c’est un stade qui a été équipé de plaques piézoélectriques. 200 dalles installées sous le terrain recueillent l’énergie cinétique développée par les joueurs. L’électricité fait fonctionner les six projecteurs du terrain. Est-ce à dire que si les joueurs se laissent aller à l’indolence, les lumières s’éteignent ?

Nous parlons de trottoirs, de voies de métros et de stades, mais la technologie de développement durable s’adapte aussi au tout petit. Charlotte Slingsby, étudiante au Royal College of Art, a imaginé un matériau à bas coût permettant de produire de l’électricité à partir de simples courants d’air. Ici, c’est le vent qui appuierait sur des feuilles filamenteuses. Une batterie stockerait alors l’électricité obtenue.

Ce qu’il y a de beau avec la technologie, c’est qu’elle ouvre le champ des possibles. Pourra-t-on mêler les différents mécanismes de transformation d’énergie pour parvenir à créer des machines autosuffisantes ? Serra-t-on la main de ses collègues le matin avec des gants piézoélectriques pour faire fonctionner la cafetière et offrir le café ? À vous d’imaginer d’autres fonctionnalités. Partagez vos idées en commentaires !

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