Ce projet concerne les énergies renouvelables et plus précisément l'énergie solaire. Il a pour but de découvrir de nouveaux matériaux qui permettront de recueillir le rayonnement solaire, de stocker cette énergie en vue d'un usage différé, et de reconvertir l'énergie stockée lorsque cela est nécessaire.
Il peut ainsi par exemple amener à trouver des cellules solaires peu couteuses et donc plus accessibles.
Le projet est donc disponible sur la grille de calcul de la World Community Grid. (URL : http://www.worldcommunitygrid.org/ )
Il vous suffit de cocher la case du projet pour recevoir des unités. À noter que l'application n'est pour l'instant disponible que sous Windows, mais les beta-tests sont en cours pour Linux et Mac. Si tout se passe bien, Clean Energy devrait être disponible sous 1 à 2 semaines sur ces deux types de système d'exploitation.
La description détaillée du projet en français est en cours, elle sera disponible dans la catégorie Ecologie
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Statut et résultats du projet :
Vous trouverez les informations concernant le projet Clean Energy sur cette page et sur le site du projet Clean Energy @ Harvard (anglais). Les progrès de la recherche se trouvent également sur ce dernier site. Pour discuter ou poser des questions sur ce projet, n’hésitez pas à vous rendre sur le forum du projet Clean Energy (anglais).
Mission :
Le but du projet Clean Energy est de trouver de nouveaux matériaux, pour la prochaine génération de cellules photovoltaïques, mais aussi, dans un second temps, pour des dispositifs qui permettront de stocker l'énergie ainsi produite. Grâce à l'incroyable puissance de calcul de la grille du World Community Grid, les chercheurs peuvent calculer les propriétés électroniques de dizaines de milliers de matériaux organiques – beaucoup plus que ce que l’on pourrait tester en laboratoire – et déterminer quels sont les plus prometteurs pour développer une technologie d'énergie solaire abordable.
Importance :
Nous vivons le siècle de l'énergie. Notre économie actuelle fondée sur la combustion des énergies fossiles se doit d'évoluer vers l'économie du futur qui sera basée sur les énergies renouvelables. C'est le plus grand défi qui se soit jamais présenté à l'Humanité. La chimie aidera à relever ce défi en découvrant de nouveaux matériaux qui permettront de recueillir le rayonnement solaire, stocker cette énergie en vue d'un usage différé, et reconvertir l'énergie stockée lorsque cela est nécessaire.
Le projet Clean Energy utilise la chimie numérique et la volonté des citoyens pour rechercher les meilleures molécules à même de remplir ces objectifs : le photovoltaïque organique pour produire des cellules solaires peu couteuses, des piles à combustible à membrane polymère pour produire de l'électricité, mais comment associer les molécules pour construire ces bijoux de technologie ? En aidant les chercheurs de l'Université d'Harvard à effectuer une recherche combinatoire parmi des milliers de systèmes possibles, vous pouvez participer à cet effort via la World Community Grid.
Approche
:
Les chercheurs utilisent la mécanique
moléculaire et simulent des configurations
électroniques pour prédire les
propriétés optiques
et les propriétés de transport des molécules qui pourraient entrer dans la composition des
prochaines
générations de matériaux pour les
cellules photovoltaïques.
a) Le calcul de la
mécanique moléculaire : Certains des ordinateurs contribuant au Clean Energy Project réalisent des calculs de mécanique moléculaire pour des cristaux moléculaires, des films fins et des mélanges polymeres-molécules, pour étudier leurs arrangements et prédire les propriétés en termes de charge, d'excitation ou de transport d'énergie de ces matériaux sélectionnés. Ces calculs seront
réalisés en utilisant le progiciel
de
mécanique moléculaire CHARMM
développé par le groupe Karplus de
l'université d'Harvard.
b) Le calcul des
configurations électroniques : Pour obtenir des
propriétés de transport optiques et
électroniques pertinentes, certains
des ordinateurs raccordés au projet Clean Energy calculeront
des fonctions d'ondes (telles que
la méthode
de Hartree-Fock ou la perturbation de second ordre) et la
théorie
de la fonctionnelle de la densité. Ces calculs
aideront les
chercheurs à construire une base de données des
propriétés moléculaires
qui, mises en corrélation avec les résultats des
calculs de mécanique moléculaire nous
aideront à identifier les matériaux
adéquates. Les calculs des structures
électroniques seront exécutés avec le
code de chimie quantique Q-Chem,
développé par la SA Q-Chem.