La vapeur d'eau qui se dépose chaque matin en rosée sur l'herbe pourrait-elle un jour alimenter nos maisons, de jour comme de nuit, même sans soleil ni vent ? C'est l'idée qu'explore CATCHER, un projet européen coordonné au Portugal, qui cherche à transformer l'humidité atmosphérique en électricité. Son histoire montre aussi comment naît une nouvelle source d'énergie, de la théorie aux longues séries d'essais — et à la fin, tu peux vérifier si l'énergie du futur te parle vraiment.
La transition énergétique repose aujourd'hui en grande partie sur le solaire et l'éolien. Ces deux sources ont pourtant une faiblesse bien connue : elles dépendent de la météo. La nuit, les panneaux solaires ne produisent rien, et un jour sans vent immobilise les éoliennes. D'où l'intérêt de chercher d'autres ressources renouvelables, disponibles en continu. L'une d'elles se trouve littéralement partout autour de nous : l'humidité de l'air. Elle se renouvelle sans cesse grâce aux cycles naturels de l'eau et existe sur toute la surface de la Terre.
C'est sur cette ressource que parie le projet CATCHER, financé par le Conseil européen de l'innovation (CEI). Il est coordonné par la COFAC, qui gère l'université Lusófona au Portugal, et mené sous la direction de Svitlana Lyubchyk, professeure et coordinatrice du projet. Les travaux se déroulent du 1er avril 2022 au 31 mars 2026. Le budget total s'élève à 2 996 550 euros, entièrement couverts par la contribution de l'Union européenne.
Pour la coordinatrice, « L'enjeu était de tracer une voie crédible vers une future technologie autonome capable de convertir l'humidité en électricité ». Autrement dit, il ne s'agit pas seulement de prouver qu'un phénomène existe en laboratoire, mais de préparer une technologie capable de fonctionner seule, en complément des solutions classiques comme le solaire et l'éolien.
Le principe repose sur l'adsorption : la vapeur d'eau présente dans l'air se fixe à la surface d'un matériau, et l'énergie liée à ce processus est convertie en électricité. Les chercheurs ont notamment étudié comment des ouvertures de différentes tailles dans le matériau permettent de transformer l'air humide en courant électrique.
Un seul dispositif ne produit qu'une petite quantité d'énergie à la fois. C'est pourquoi le système imaginé par CATCHER associe de nombreux modules individuels. En les combinant, on peut envisager un déploiement à grande échelle et, à terme, une intégration au réseau électrique européen.
Quelle quantité d'énergie l'humidité de l'air pourrait-elle fournir ? Svitlana Lyubchyk avance un ordre de grandeur frappant : « Selon nos estimations, l'énergie associée à l'adsorption de l'eau atmosphérique représente environ 50 fois la consommation énergétique mondiale annuelle actuelle ».
Ce chiffre doit toutefois être lu avec prudence. La coordinatrice précise elle-même qu'il s'agit d'un potentiel théorique maximal, et non de ce que l'on peut réellement exploiter aujourd'hui. Il suffit néanmoins à placer l'humidité atmosphérique parmi les plus grandes ressources renouvelables de la planète, avec une ampleur comparable à celle du vent.
Entre l'idée et un produit fiable, il y a des milliers d'heures de tests. Les partenaires du projet ont optimisé leurs modules et obtenu plusieurs résultats concrets :
Ces résultats comptent autant que le chiffre spectaculaire du potentiel théorique : une nouvelle source d'énergie ne convainc que si elle tient dans la durée.
L'objectif final est une solution disponible 24 heures sur 24, recyclable et adaptable à des environnements très différents. Elle ne remplacerait pas le solaire ou l'éolien, mais les compléterait, en produisant aussi lorsque le ciel est couvert et l'air immobile. À long terme, bâtiments et centrales pourraient produire leur propre électricité, des grandes installations jusqu'aux habitations.
Selon Svitlana Lyubchyk, « Un produit révolutionnaire, capable de compléter les technologies existantes tout en répondant à d'importants enjeux d'efficacité énergétique, renforcera le marché européen » des énergies renouvelables et des solutions décentralisées. Le projet s'inscrit ainsi dans la transition énergétique que l'Europe vise pour 2050.
CATCHER montre qu'une innovation énergétique se construit à la croisée de plusieurs disciplines. La physique aide à comprendre les mécanismes de conversion, la chimie et la science des matériaux permettent de concevoir des surfaces capables de capter l'humidité, tandis que l'énergétique et l'ingénierie de l'environnement s'occupent de l'intégration dans les réseaux et du recyclage.
Le projet illustre aussi le parcours typique d'une idée soutenue par le Conseil européen de l'innovation : partir d'une hypothèse scientifique, estimer le potentiel, puis passer à des prototypes testés pendant des milliers d'heures. Pour qui s'intéresse à ces filières, c'est un bon exemple de la manière dont la recherche se transforme progressivement en technologie.
Le projet européen CATCHER cherche à produire de l'électricité à partir de l'humidité de l'air, une ressource présente partout et renouvelée en permanence. Son potentiel théorique est gigantesque, et ses convertisseurs ont déjà fonctionné 9 000 heures sans faiblir. Il reste du chemin avant une utilisation à grande échelle, mais cette piste pourrait un jour compléter le solaire et l'éolien, de jour comme de nuit. Plus de détails dans l'article de CORDIS consacré au projet.
Source : CORDIS, Commission européenne.
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