Ann Makosinski, une ado de 15 ans, finaliste du prix "Science in action" du concours planètaire Google Fair a réussi à alimenter une lampe torche sans avoir recours à l’utilisation de piles ou d’énergie cinétique. Découvrons ensemble sa recette magique !
La jeune fille qui s’intéresse depuis longtemps aux énergies renouvelables mais aussi à la récupération de l’énergie perdue est partie de l’hypothèse suivante : si je suis capable de capter suffisamment de chaleur à partir du corps humain, alors mon système pourra produire assez d’électricité pour alimenter une lampe torche.
Un résultat concluant.
Pour arriver à ses fins, la canadienne a utilisé l’effet Peltier (ou effet thermoélectrique), un mécanisme physique bien connu qui entraîne une circulation de chaleur en présence d’un courant électrique. Il est possible d’observer ce phénomène entre deux conducteurs de matériaux différents qui sont en contact. L’un de ces éléments devient plus froid alors que l’autre est légèrement plus chaud.
Et justement, c’est en combinant 4 carreaux ‘Peltier’ avec la différence de température existante entre la paume de la main et l’air ambiant, qu’elle a conçu un prototype de lampe torche. Ainsi, il suffit d’une différence de température de 5 degrés pour produire jusqu’à 5,4 mW et donc de la luminosité d’une portée de moins de 2 mètres.
Si une partie des carreaux est chauffée et que l’autre est refroidie, alors l’ensemble va générer de l’électricité. Le principe transposé à la lampe torche est le suivant : la paume de la main joue le rôle de chauffage tandis que le refroidissement est assuré grâce à un dissipateur de chaleur.
Calcul magique.
"Notre corps émet 5,7 mW/cm2, mais seulement 0,5 mW est nécessaire pour produire de la lumière avec une LED" a t-elle expliqué.
"J’ai calculé que l’être humain moyen dissipait environ 350.000 joules par heure, ou 97 watts. La surface moyenne de la surface de la peau humaine est de 1,7 m2 ou 17.000 cm 2, de sorte que la dissipation de la chaleur est égale à 5,7 mW/cm2 [(97/17.000)*1000]. La surface utile de la paume est d’environ 10 cm2. Cela signifie que nous pourrions disposer de 57 mW. Comme l’efficacité thermique d’un carreau Peltier est de l’ordre de 10%, cela signifie que je devrais être en mesure de générer 5.7 mW directement de la paume de la main."
Les résultats obtenus prouvent donc l’hypothèse initiale. Et d’après la jeune canadienne, même avec toutes les pertes de conversion thermique, il y aurait encore assez de puissance dans la paume de la main pour fournir davantage de lumière…
Le calcul est faux puisqu’il considère que toute la chaleur du corps est dissipée par la peau : et la respiration ? De plus cette lampe ne fonctionnera plus dès qu’il fera chaud : c’est un peu limité comme application. Ce n’est pas parce qu’il y a de l’énergie perdue qu’elle est récupérable.
Merci pour le calcul, j’avais vu la new sur d’autre site mais j’étais sceptique sur la puissance. Donc pour 5,7mW de récupérer au maximum et avec une LED de laboratoire de 200lm/W (source Wikipédia) on aura 1 voir 2lm. Donc on sera capable de lire l’heure ou d’éclairer la télécommande dans le noir, c’est à peut près tout. C’est mignon mais inutile. Au moins elle a gagné une bourse d’étude, apparemment.
Imaginons que cette initiative aboutisse. D’un côté, les fabricants de piles feront la gueule … et de l’autre, un peu moins de pollution pour notre planète…
c’est curieux que les écolos diplômés soient contre ? Je la trouve géniale son idée, au moins elle connait de la Physique.
J’attendrais humblement de pouvoir en faire autant avant de critiquer pour ma part… Si l’on multiplie ceci aux applications qui ne nécéssitent que peu d’énergie (télécommande par exemple) je pense que le gain pourrait être significatif, surtout en termes de recyclage et d’énergie grise (éviter les piles par exemple)
Les jeunes ont de bonnes idées, les appliquent et ça marche! Effectivement, il ne s’agit peut -être pas d’une révolution absolue mais nombre de commentaires de frustrés sont assez navrants, on sent la jalousie envers cette très charmante et tout aussi intelligente jeune eurasienne.
j’ajouterai que le calcul me semble juste au niveau des hypothèses sur la part récupéré et le rendement du procédé Peltier également les ordres de grandeur ne sont pas faux (attention à wikipédia et à ses coquilles), avec de la recherche et de l’optim ça pourrait marcher
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pour que le Peltier fonctionne, il faut une différence de température. si la chaleur de la main est transmise en surface du corps de la lampe, la dissipation thermique vers le coeur ou devrait donc se trouver la source froide se fera régulièrement et réduira le delta de température donc une réduction de l’effet Pelltier. et les Peltiers coûte la peau des ….. (mains ;o)) et si on pose la lampe, elle s’éteint !!! autant avoir recours à la bonne vieille manivelle sur ces lampes à LED, 10 fois plus petites (et donc moins lourdes et encombrantes) , et certainement 10 fois moins chères.
une fois n’est pas coutume, je suis bien d’accord avec Pas Naïf : Elle est bien son idée à Ann ! Et en creusant un peu, il y a probablement d’autres applications possibles; Sujet brûlant si j’ose dire!
n’a rien inventé la petite trouvé sur un blog de 2006: “Le but est “d’utiliser” de la chaleur dejà presente pour produire de l’energie. Sinon je confirme il faut ABSOLUMENT que le contact entre les differentes parties soient hyper bien fait. J’ai essayé encore cet apres midi, c’est assez difficile d’avoir une face vraiment chaude et une face vraiment froide. D’ailleurs j’ai commandé de la pate thermique… Je pense faire une petite lampe de poche qui se rechargerait sur un radiateur par exemple (et qui fonctionne avec une led haute luminosité). plus loin dans le blog il disait effectivement que la température s’homogénisait et la fourniture de courant baissait! et pourquoi pas un petit moteur stirling tant qu’on y est ;o) mais le problème sera le même, la source froide. pourquoi les centrales nucléaires se voient de loin ? le refroidissement, les tours aero refrigératrices, d’autant plus grandes que les centrales sont puissantes! carnot est tétu ;o))
Ce n’est pas l’effet Peltier qui produit de l’electricité à partir d’une différence de température . C’est l’effet seebeck .
…je voudrais juste apporter un éclairage positif : est-ce que nous n’avons pas là un moyen de compenser l’utilisation de piles boutons contenant du mercure et donc source potentielle d’une très grande pollution en comparaison du service rendu ? (je ne connais pas la capacité de toutes les piles boutons mais si certains fabricants faisaient un effort de rationalisation de l’énergie consommée, voire en combinant avec des capteurs solaires, on arriverait probablement à fournir le même service en consommant moins)
Et sinon, ça existe déjà. Preuve ceci-dit que c’est une bonne idée… Il y a aussi des montres, des chargeurs de téléphone etc.