En utilisant des éléments communs que l’on trouve à peu près partout là où il y a de la saleté, une équipe de chercheurs du Michigan State University (MSU) a développé un nouveau matériau thermoélectrique.
"C’est important", invoquent-ils, parce que la grande majorité de la chaleur générée à partir, par exemple, d’un moteur de voiture, est perdue à travers le pot d’échappement. La mission du matériau thermoélectrique sera de prendre cette chaleur et de la transformer en quelque chose d’utile, comme l’électricité.
Les chercheurs, dirigés par Donald Morelli, professeur de génie chimique et sciences des matériaux, ont conçu ce matériau à base de minéraux naturels connus sous le nom de tetrahedrites.
"Ce que nous avons réussi à faire est de synthétiser des composés qui possèdent la même composition que les minéraux naturels", a déclaré D. Morelli, qui dirige également le centre pour les matériaux révolutionnaires du MSU. "La famille des minéraux qu’ils imitent est l’un des minéraux les plus abondants de ce type sur Terre : les tetrahedrites (…) En modifiant sa composition d’une manière très faible, nous avons produit des matériaux thermoélectriques très efficaces."
Des recherches pour développer de nouveaux matériaux thermoélectriques sont en cours dans des laboratoires du monde entier. Bien que certains nouveaux matériaux plus performants ont été découverts récemment, beaucoup d’entre eux ne sont pas adaptés pour des applications à grande échelle parce qu’ils sont issus d’éléments rares ou parfois toxiques, voire de procédés de synthèse complexes et coûteux a expliqué D. Morelli.
"Typiquement, vous devrez extraire les minéraux, les purifier en différents éléments, puis recombiner ces éléments dans de nouveaux composés qui auront comme prévus de bonnes propriétés thermoélectriques," a-t-il ajouté. "Mais ce processus coûte beaucoup d’argent et prend beaucoup de temps. Notre méthode contourne une grande partie de cela."
La méthode des chercheurs du MSU implique l’utilisation de matériaux courants, transformés ensuite en poudre. Puis c’est en utilisant la pression et la chaleur qu’il devient possible de concevoir un matériau de la bonne dimension. "Ce procédé permet d’économiser énormément en termes de coûts de traitement", a t-il dit.
Les chercheurs estiment que cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nombreuses nouvelles possibilités de génération thermo-électriques à faible coût comme par exemples, la récupération de chaleur des centrales industrielles, la conversion en électricité de la chaleur des gaz d’échappement des véhicules et la production d’électricité à partir des appareils de chauffage domestique.
La recherche a été publiée dans la version online du "journal Advanced Energy Materials".
et va imposer uen barrière de rendement infranchissable. Comme la majorité des rejets thermiques se font à base température (30-40°C) et que l’ambiant est vers 15°, le rendement théorique de conversion chaleur perdue=>électricité ne surait dépaser 5% et en pratique tomberait vers 2-3%, tellement bas que leur aspect économique deviendrait prohibitif. C’est quand même une belle réalisation de Physique qui aura certainement des applications énergétiques en concentration solaire, générateurs statiques pour satellites ou pour systèmes de secours dans les centrales atomiques en utilisant la chaleur de désintégration des “déchets” de fission. Rigolo.
Il ya là une source d’énergie “magique”, proche du mouvement perpétuel. Nosu avons tous en tête dix mille source d’énergie thermique que nsou souhaiterions transformer facilement en flux d’énergie cohérente tfacilement exploitable, comme l’electricité par exemple. Les moteurs électriques eux même font de la chaleur… que nous pourrions transformer en électricité! De faibles (et moins faibles) gradients de température sont présents partout autour de nous. Si nosu pouvions les exploiter, ce serrait vraiment extraordinaire. @depassage : un moteur thermique est une véritable machine à faire de l’eau très chaude, voire de la vapeur. N’est ce pas suffisant?