18 février 2025 – Il a été rapporté que les moteurs à combustion interne des voitures à essence, bien qu’ils soient capables de générer une quantité significative d’énergie en brûlant des combustibles fossiles, se révèlent être très peu efficaces.
En effet, environ 75% de l’énergie qu’ils utilisent est perdue, principalement sous forme de chaleur émise par le moteur et par le système d’échappement. Cette observation soulève une question importante : et si l’on pouvait récupérer une partie de cette chaleur perdue pour améliorer considérablement l’efficacité énergétique des véhicules ? Cette idée a longtemps été explorée par les scientifiques, mais les avancées concrètes pour l’intégration de cette technologie dans les véhicules ont été limitées, en grande partie en raison de préoccupations économiques. Cependant, une équipe de chercheurs a récemment annoncé avoir développé un dispositif capable de convertir la chaleur des gaz d’échappement en électricité.
Ce dispositif, avec une conception relativement simple, peut être installé sur le système d’échappement de voitures ou même sur celui d’autres types de véhicules, tels que les hélicoptères. Dans un article publié dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, les chercheurs ont décrit leur prototype de générateur thermoélectrique, qui a démontré la capacité de générer jusqu’à 40 watts d’électricité, suffisant pour alimenter une ampoule. Ce chiffre a été obtenu lors de tests préliminaires. Ces générateurs fonctionnent sur le principe des gradients de température : lorsqu’ils sont placés près d’une source de chaleur, les électrons se déplacent du côté chaud vers le côté froid, générant ainsi un courant électrique.
Les chercheurs ont utilisé du tellurure de bismuth comme semi-conducteur pour optimiser ce processus. Toutefois, un défi majeur demeure : maintenir une différence de température suffisante entre les deux côtés du générateur. Sans intervention, la partie froide du dispositif se réchauffe, ce qui interrompt la production d’électricité. Les ingénieurs notent que certaines solutions, comme le refroidissement par eau, existent, mais elles compliquent considérablement le dispositif et augmentent son encombrement. L’objectif était de créer un appareil simple et adaptable.
Pour y parvenir, ils ont conçu un dissipateur thermique ingénieux, mais simple, constitué d’un cylindre avec des ailettes en saillie, qui s’enroule autour du tuyau d’échappement. Ce design augmente la surface de dissipation de la chaleur par convection forcée, c’est-à-dire grâce à l’air en mouvement qui évacue la chaleur. Dans un véhicule rapide, ce processus se fait naturellement. En testant leur système dans des conditions de vitesse élevée, les chercheurs ont constaté qu’il pouvait générer jusqu’à 56 watts d’électricité à la vitesse d’une voiture. Pour les hélicoptères, la production d’énergie était presque triplée, atteignant 146 watts.
Les auteurs de l’étude concluent que ces résultats ouvrent la voie à l’intégration de systèmes thermoélectriques dans des conceptions de systèmes complexes pour des applications pratiques. Pour ne rien louper de l’actualité liée aux avancées technologiques, inscrivez-vous à la newsletter btlv.fr
Bob Bellanca (rédaction btlv source ACS Publications)
