Des mini-forêts d’arbres mécaniques pour transformer les vibrations en énergie ?

Peut-on imaginer que dans le futur, des arbres artificiels soient « plantés » dans nos rues afin de produire de l’énergie ? Des universitaires américains ont réussi une expérience étonnante.

Cela n’est pas flagrant, mais les immeubles et les ponts vibrent sous l’effet du vent, des ondes sismiques et même du trafic routier. Dernièrement, une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à donner de la visibilité à ce type de vibrations.

Cependant, il y a plus étonnant encore : une autre équipe de chercheurs, cette fois de l’Ohio State University (OSU), a le projet d’utiliser ces vibrations en les captant grâce à des arbres artificiels, et produire de l’électricité. Les résultats de ces recherches ont été publiés dans le Journal of Sound and Vibration (volume 363).

« Les bâtiments se balancent très légèrement sous le vent, les ponts oscillent lorsque nous roulons dessus et les suspensions des voitures absorbent les défauts de la route. En fait, il y a une quantité massive d’énergie cinétique associée à ces mouvements qui se perd. Nous voulons récupérer et recycler une partie de cette énergie » explique Ryan Harne, meneur du projet et enseignant en génie mécanique.

Selon les scientifiques, il est possible d’exploiter les vibrations urbaines à l’aide d’un dispositif en forme d’arbre. Plus précisément, ils ont utilisé avec succès une bande de polyfluorure de vinylidène (un matériau électromécanique) relié à deux poutres en acier (représentant le tronc et une branche) afin de produire une faible quantité d’électricité. Cette énergie est issue des oscillations structurelles provoquées par des énergies aléatoires : la structure en forme d’arbre peut entrer en résonance et maintenir une fréquence constante, malgré les variations de la source des vibrations.

Ce système serait donc fait pour marcher dans des conditions réelles prenant en compte le caractère aléatoire du vent et l’inconstance du trafic routier.

En pratique, de tels « arbres » pourraient orner les zones autour des grands immeubles et des ponts, là où il serait compliqué d’installer des dispositifs solaires ou éoliens. Cependant, nous n’en sommes pas là puisque les chercheurs américains n’ont obtenu qu’une tension électrique de 2 V durant les phases de simulation. Ils admettent volontiers la faiblesse du résultat, mais selon eux, la preuve a été apportée que les énergies aléatoires provoquent des vibrations qu’il est possible d’utiliser.