Le système développé par les chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) exploite un phénomène connu sous le nom d'« écoulement en piston » ou plug flow . Concrètement, des gouttes de pluie pénétrant dans des tubes verticaux de seulement deux millimètres de diamètre (plus fins qu'un câble USB) où elles s'alternent avec des poches d'air. À l'intérieur, les gouttes glissent sur une surface conductrice composée d'un polymère spécial et d'acier inoxydable. Ce contact provoque une séparation des charges électriques naturellement portées par chaque goutte, charges ensuite récupérées par des électrodes placées à la base du dispositif.

Les résultats sont remarquables, le système convertit en électricité plus de 10% de l'énergie cinétique des gouttes, soit une densité de puissance d'environ 100 W/m². Ce rendement est 5 fois supérieur à celui d'un écoulement d'eau continu classique. Lors des tests en laboratoire, deux tubes suffisent à alimenter 12 ampoules LED pendant 20 secondes consécutives. L'installation sur les toits de bâtiments constituerait l'application la plus immédiate, notamment dans les villes tropicales exposées à des intervalles réguliers. Les chercheurs soulignent que le système est encore plus performant lorsque les gouttes s'écoulent lentement, ce qui suggère un potentiel encore plus grand en conditions réelles.

Cette avancée, bien qu'en phase expérimentale, dessine les contours d'un futur où chaque averse pourrait contribuer à l'alimentation électrique des villes.