Tirer l`électricité du pot d`échappement

Électrotechnique
Tirer l’électricité du pot d’échappement
Sandro Buss
Alors qu’une grande partie de la chaleur produite par l’industrie est
déjà utilisée comme source d’électricité, des petites quantités de
chaleur se dissipent dans le néant. Un nouveau générateur
thermoélectrique permettra de les récupérer.
Respectueux de l’environnement, les
générateurs thermoélectriques utilisent le gradient de température entre
une source de chaleur et l’environnement. Dans l’industrie, cette méthode
est pratiquée depuis longtemps. Wulf
Glatz et son équipe pour la micro et
nanotechnologie à l’EPFZ ont développé des génératrices miniatures qui
peuvent tirer de l’électricité de toutes
petites sources de chaleur. Théoriquement et techniquement, il n’existe pas
de limite inférieure à la différence de
température utilisable.
Le rendement
Alors que l’industrie transforme les
sources de chaleur d’au moins 250 °C
en électricité, cette nouvelle génératrice peut tirer de l’électricité à partir
d’une différence de température, T,
minime. Un signal est détectable à partir d’un demi degré. Mais le rende-
ment, qui est proportionnel au carré de
T, est alors faible. Pour un T de 10°C,
à condition qu’il soit maintenu, la puissance est de 150 microW/cm2.
Fines et flexibles
Fin et souple, cet élément Peltier ne
possède aucun composant mobile, et
se laisse coller sur des surfaces arrondies. Le noyau consiste en des matériaux semi-conducteurs qui utilisent
l’effet Seebeck pour transformer la différence de potentiel qui apparaît à la
jonction de deux matériaux soumis à
une différence de température.
Si les procédés traditionnels utilisent
une grande quantité de matériaux, Wulf
Glatz et son équipe ont réussi à miniaturiser les éléments. Au lieu de recouper les colonnes, ils les laissent pousser par déposition, ce qui rend le processus de fabrication dix fois moins
cher. Concrètement, du Tellure de Bis-
muth (Bi2Te3) est déposé électro-chimiquement en couches de 0,1 à 0,4 mm.
Un brevet a été déposé pour cette
technique. Ce matériel présente l’avantage qu’en changeant de quelques
pour cent sa stoechiométrie il peut être
un semi-conducteur de type N ou de
type P. Un seul électrolyte est donc
nécessaire.
Une jeune pousse
Persuadés d’un marché énorme,
Wulf Glatz et trois partenaires ont
lancé cet été une jeune pousse, greenTEG. «Un grand producteur d’automobiles nous a déjà commandé un prototype à coller sur le pot d’échappement» proclame Wulf Glatz. La récupération de la chaleur et sa transformation en électricité pourront alimenter la
lumière, le chauffage et la climatisation
d’une voiture, et économiser jusqu’à
10 % de carburant. La température du
pot d’échappement devrait permettre
un rendement de 7.5 W/cm2. La vision
de greenTEG va plus loin: utiliser la
chaleur corporelle pour produire de
l’électricité, pour alimenter un téléphone portable, par exemple. Mais
pour l’heure l’entreprise veut augmenter le rendement d’un facteur 6 à 7.
Le prix de la technologie
innovatrice
Décerné par swisselectric, l’organisation des entreprises du réseau d’interconnexion suisse d’électricité, le
«swisselectric research award» est
revenu à Wulf Glatz. L’organisation soutient la recherche, notamment pour
des systèmes de production énergétiques efficaces. Le prix, octroyé pour
la troisième fois cette année, distingue
les chercheurs qui assurent une production électrique sûre, économique et
respectueuse de l’environnement. Une
belle confirmation pour tout le projet.
Le prototype de la génératrice thermoélectrique souple.
www.revue-polytechnique.ch
greenTEG
8092 Zurich
Tél: 044 632 54 28
www.greenteg.com
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La Revue POLYTECHNIQUE N° 1742 – 12/09
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