{"id":3998,"date":"2021-04-05T08:00:47","date_gmt":"2021-04-05T06:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.umweltperspektiven.ch\/?p=3998"},"modified":"2022-02-09T11:06:09","modified_gmt":"2022-02-09T10:06:09","slug":"stromerzeugender-parkettboden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/fr\/sustainability\/2021-04-05\/stromerzeugender-parkettboden\/","title":{"rendered":"Parquet g\u00e9n\u00e9rateur de courant"},"content":{"rendered":"
\"parquet
M\u00eame une faible pression peut g\u00e9n\u00e9rer une tension \u00e9lectrique dans l'\u00e9ponge en bois. Image : ACS Nano, Empa<\/figcaption><\/figure>\n

L'\u00e9quipe d'Ingo Burgert \u00e0 l'Empa et \u00e0 l'ETH Zurich a d\u00e9j\u00e0 prouv\u00e9 \u00e0 plusieurs reprises que le bois ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9 uniquement comme mat\u00e9riau de construction. Dans les travaux de recherche, il s'agit souvent d'\u00e9largir les propri\u00e9t\u00e9s existantes du bois de mani\u00e8re \u00e0 ce qu'il se pr\u00eate \u00e0 des domaines d'application enti\u00e8rement nouveaux. C'est ainsi qu'ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9s des bois tr\u00e8s r\u00e9sistants, hydrofuges ou magn\u00e9tisables. L'\u00e9quipe a maintenant d\u00e9velopp\u00e9, en collaboration avec le groupe de recherche Empa de Francis Schwarze et Javier Ribera, un proc\u00e9d\u00e9 simple et \u00e9cologique pour g\u00e9n\u00e9rer une tension \u00e9lectrique avec une sorte d'\u00e9ponge en bois, comme ils l'ont rapport\u00e9 la semaine derni\u00e8re dans la c\u00e9l\u00e8bre revue sp\u00e9cialis\u00e9e \"Science Advances\".<\/p>\n

Contrainte due \u00e0 la d\u00e9formation<\/strong><\/p>\n

Si l'on veut g\u00e9n\u00e9rer une tension \u00e9lectrique avec du bois, l'effet dit pi\u00e9zo\u00e9lectrique entre en jeu. La pi\u00e9zo\u00e9lectricit\u00e9 signifie qu'une tension \u00e9lectrique est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la d\u00e9formation \u00e9lastique des corps solides. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est surtout exploit\u00e9 par la technique de mesure, qui utilise des capteurs g\u00e9n\u00e9rant un signal de charge en cas de contrainte m\u00e9canique par exemple. Toutefois, ces capteurs utilisent souvent des mat\u00e9riaux qui ne sont pas adapt\u00e9s \u00e0 une utilisation dans le domaine biom\u00e9dical, comme le titanate de zirconate de plomb (PZT), qui ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9 sur la peau en raison de la pr\u00e9sence de plomb. Pouvoir utiliser l'effet pi\u00e9zo\u00e9lectrique naturel du bois pr\u00e9sente donc certains avantages. En outre, cet effet pourrait \u00e9galement servir \u00e0 la production d'\u00e9nergie durable. Mais le bois doit d'abord acqu\u00e9rir les propri\u00e9t\u00e9s correspondantes. En effet, sans traitement sp\u00e9cial du bois, le processus de d\u00e9formation ne produit qu'une tr\u00e8s faible tension \u00e9lectrique en cas de sollicitation m\u00e9canique.<\/p>\n

\u00a0De la b\u00fbche \u00e0 l'\u00e9ponge<\/strong><\/p>\n

Jianguo Sun, doctorant dans l'\u00e9quipe de Burgert, a utilis\u00e9 un proc\u00e9d\u00e9 qui constitue la base de divers d\u00e9veloppements du bois : la d\u00e9lignification. Les parois cellulaires du bois sont compos\u00e9es de trois mati\u00e8res premi\u00e8res : La lignine, les h\u00e9micelluloses et la cellulose. \"La lignine est n\u00e9cessaire en premier lieu pour qu'un arbre puisse pousser loin en hauteur. Sans lignine, substance stabilisatrice qui relie les cellules et emp\u00eache les fibrilles de cellulose rigides en traction de se plier, cela ne serait pas possible\", explique Burgert.<\/p>\n

Pour transformer le bois en un mat\u00e9riau facilement d\u00e9formable, la lignine doit \u00eatre \"extraite\", du moins en partie. On y parvient en plongeant le bois dans un m\u00e9lange de peroxyde d'hydrog\u00e8ne et d'acide ac\u00e9tique. Dans le bain d'acide, la lignine est dissoute et il ne reste qu'un squelette de couches de cellulose. Pour ce proc\u00e9d\u00e9, il s'agissait pour l'\u00e9quipe de Burgert de travailler avec des processus relativement simples et respectueux de l'environnement : \"Nous utilisons la structure hi\u00e9rarchique du bois sans devoir d'abord la dissoudre et ensuite recoller les fibres, comme c'est le cas pour la fabrication du papier\". L'\u00e9ponge de bois blanche qui en r\u00e9sulte est compos\u00e9e de fines couches de cellulose superpos\u00e9es qui se laissent facilement comprimer et se dilatent ensuite pour reprendre leur forme initiale.<\/p>\n

De l'\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 partir du sol en bois<\/strong><\/p>\n

Le groupe de recherche a soumis le cube de test d'une longueur de c\u00f4t\u00e9 d'environ 1,5 cm \u00e0 environ 600 cycles de charge. Le mat\u00e9riau a montr\u00e9 une stabilit\u00e9 \u00e9tonnante. \u00c0 chaque charge, les chercheurs ont mesur\u00e9 une tension d'environ 0,63 V - une tension qui pourrait \u00eatre utilis\u00e9e comme capteur. Dans d'autres exp\u00e9riences, l'\u00e9quipe a tent\u00e9 de sonder l'\u00e9volutivit\u00e9 possible de ce nanog\u00e9n\u00e9rateur. Ils ont ainsi pu montrer que 30 blocs de bois de ce type, lorsqu'ils sont soumis en parall\u00e8le au poids d'un adulte, font d\u00e9j\u00e0 briller un simple \u00e9cran LCD. En optimisant encore le processus, on pourrait imaginer un parquet fonctionnalis\u00e9 qui transforme l'\u00e9nergie des pas en \u00e9lectricit\u00e9. Les chercheurs ont test\u00e9 l'aptitude en tant que capteur sensible \u00e0 la pression sur la peau humaine et ont ainsi montr\u00e9 qu'une application dans le domaine m\u00e9dical \u00e9tait \u00e9galement possible.<\/p>\n

Application en pr\u00e9paration<\/strong><\/p>\n

Les travaux de la derni\u00e8re publication de l'\u00e9quipe Empa-ETH Zurich vont cependant encore plus loin : l'objectif \u00e9tait de modifier le proc\u00e9d\u00e9 de mani\u00e8re \u00e0 ce qu'il puisse se passer de produits chimiques agressifs. Les chercheurs ont trouv\u00e9 dans la nature un candidat appropri\u00e9 capable de proc\u00e9der \u00e0 la d\u00e9lignification sous la forme d'un processus biologique : le champignon Ganoderma applanatum provoque la pourriture blanche dans le bois. \"Le champignon d\u00e9grade la lignine et l'h\u00e9micellulose du bois de mani\u00e8re particuli\u00e8rement douce\", explique Javier Ribera, chercheur \u00e0 l'Empa, \u00e0 propos de ce proc\u00e9d\u00e9 respectueux de l'environnement. De plus, le processus peut \u00eatre facilement contr\u00f4l\u00e9 en laboratoire.
\nIl reste certes encore quelques \u00e9tapes \u00e0 franchir avant que le bois \"pi\u00e9zo\" puisse \u00eatre utilis\u00e9 comme capteur ou comme parquet g\u00e9n\u00e9rateur d'\u00e9lectricit\u00e9. Mais les avantages d'un syst\u00e8me pi\u00e9zo\u00e9lectrique aussi simple, \u00e0 la fois renouvelable et biod\u00e9gradable, sont \u00e9vidents - et sont d\u00e9sormais \u00e9tudi\u00e9s par Burgert et ses coll\u00e8gues dans le cadre d'autres projets de recherche. Et pour adapter la technologie \u00e0 une application industrielle, les chercheurs sont d\u00e9j\u00e0 en discussion avec des partenaires de coop\u00e9ration potentiels.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dass Holz nicht nur als Baumaterial genutzt werden kann, hat das Team um Ingo Burgert an der Empa und der ETH Z\u00fcrich schon \u00f6fter bewiesen. In den Forschungsarbeiten geht es h\u00e4ufig darum, die vorhandenen Eigenschaften von Holz so zu erweitern, dass es sich f\u00fcr v\u00f6llig neue Anwendungsbereiche eignet. So entstand beispielsweise bereits hochfestes, wasserabweisendes oder […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":9783,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_yoast_wpseo_focuskw":"stromerzeugender Parkettboden","_yoast_wpseo_metadesc":"Forschende haben Holz in einen Mikro-Generator verwandelt. Wenn es belastet wird, entsteht eine elektrische Spannung. 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