Des chercheurs allemands de l’Institut Fraunhofer travaillent actuellement sur un générateur thermoélectrique capable de convertir la chaleur des pots d’échappement en électricité. Ce module permettrait d’alimenter les circuits électroniques du véhicule, tout en réduisant la consommation de carburant.
Dans l’automobile, on estime que deux tiers de l’énergie consommée est gaspillée sous forme de chaleur. Environ 30% de cette énergie est dégagée par le bloc moteur, et 30 à 35% par les gaz d’échappement.
C’est là qu’entrent en jeu les générateurs thermoélectriques, ou TEG. Ces dispositifs permettent de convertir la chaleur en énergie électrique en utilisant l’écart de température.
Plus grande est la différence de température, plus le TEG produit de courant électrique.
"Les températures relevées dans le pot d’échappement peuvent atteindre 700 degrés Celsius ou plus." explique le Dr Harald Böttner, chef du département systèmes thermoélectriques. "La différence de température entre le tuyau d’échappement et le tuyau transportant le liquide de refroidissement du moteur peut donc être de plusieurs centaines de degrés Celsius."
Le convertisseur thermoélectrique tire profit de cette énorme différence : conduit par le flux de chaleur entre les gaz d’échappement chauds et le tuyau froid du liquide de refroidissement, le porteur de charge traverse des semi-conducteurs spéciaux, et produit une courant similaire à celui d’une batterie.
A terme, le générateur pourrait alimenter toutes les systèmes embarqués consommateurs d’électricité, de plus en plus nombreux dans les voitures. "Il sera alors possible de réduire la consommation de carburant de 5 à 7%", estime Böttner.
Sur 50 millions de véhicules déclarés en Allemagne, roulant 200 heures par an, 1 kW de puissance électrique issu de la chaleur du pot d’échappement permettrait de produire 10 TWh d’électricité chaque année.
Les chercheurs prévoient la mise au point des premiers prototypes sous peu.
dans les véhicules hybrides. Un Stirling est très approprié pour fontionner en continu avec 700° en source chaude et on peut espérer un rendement de 25% (connu sur grosses unités) à condition de s’en servir pour charger la batterie et reverser l’excès dans les roues. De 35% sur route en moteur essence « sec », peut-être pourra-t-on atteindre 33% soit 25% de baisse supplémentaire relativement à la Prius. Et sûrement davantage en ville. Bien sûr ce sont des calculs maison « à la louche ».