De nouvelles opportunités pour convertir la chaleur résiduelle en électricité !

18 octobre 2013

De nouvelles opportunités pour convertir la chaleur résiduelle en électricité !

Des physiciens du Département de physique de l’Université de Houston (Tx) et des chercheurs du Centre de recherche sur la supraconductivité, ont développé un système révolutionnaire qui pourrait bien prolonger encore notre dépendance aux énergies fossiles. Leur découverte tendrait à augmenter le kilométrage des véhicules, à améliorer les performances énergétiques des centrales électriques & à stimuler le rendement thermique d’autres procédés industriels. Leurs recherches se focalisent sur l’utilisation de matériaux non-toxiques dans la récupération de la chaleur résiduelle ; ces matériaux se nomment Tellurure, Etain ou Indium.

Le professeur de physique Zhifeng Ren, auteur d’un article publié dans ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ a déclaré dernièrement : « Le Tellurure a été étudié pendant des années ; toutefois, ce travail a échoué en raison de présence de Plomb dans le Tellurure traditionnel (PbTe)« . En effet, malgré ses fortes propriétés thermoélectriques, cet élément prometteur ne pouvait être commercialisé en l’état, en raison de sa nocivité envers la santé humaine. Les recherches se sont orientées vers un composé similaire, nettement moins nocif & plus sûr. Désormais, sans présence de Plomb, il a beaucoup plus de chances d’être commercialisé.

En quoi consiste ce nouveau dispositif, capable de capter la chaleur perdue pour la convertir en électricité ? Sur le papier, son potentiel semble gigantesque tant les sources d’utilisation sont nombreuses & variées ; citons les pots d’échappement des véhicules à moteur thermique, les cheminées industrielles, les centrales électriques et autres sources de production d’énergie… Le Pr. Zhifeng Ren & son équipe de recherche se sont spécialisés dans le domaine de la conversion d’énergie thermoélectrique & de la thermoélectricité nano-structurée. C’est lors d’une expérience en laboratoire qu’il décida d’ajouter au Tellurure d’Etain un autre élément (Indium) connu comme élément « dopant » ; cette action eut pour effet de faire croître les propriétés conductrices du Tellurure d’Etain !

Ainsi, ce dispositif commercialisé et monté sur un véhicule léger serait en mesure de capter la chaleur du pot d’échappement, de la convertir en électricité afin d’alimenter les nombreux équipements électroniques. Selon son inventeur, cette technologie novatrice contribuerait à augmenter le kilométrage parcouru d’environ 5%. « Même si on augmentait le kilométrage de chaque véhicule de 1% tous les jours, ce serait énorme !« , confie-t-il au sujet de son invention : « Compte tenu de la quantité de pétrole brut consommée dans le monde, ceci représenterait une économie gigantesque doublée d’une réduction des émissions de CO2 phénoménale…« 

Au chapitre des plus gros consommateurs-pollueurs de la planète, les USA & la Chine sont les leaders incontestés ; pour rappel, ils ont consommé respectivement 18,6 millions & 10,3 millions de barils de pétrole brut par jour en 2012 ! Selon l’Administration américaine de l’Energie, elle prédit une demande mondiale en énergie en hausse de 35% d’ici à 2040. « Parce que la demande ne cesse d’augmenter, un gain d’efficacité aussi minime soit-il, peut s’avérer précieux. » a précisé le Pr. Ren. Conscient du potentiel scientifique et des perspectives économiques de son invention, il sait que « le processus pourrait être rendu plus efficace dans un avenir proche. » Reste désormais à le commercialiser…

La capture des gaz d’échappement d’un véhicule, pour une conversion d’énergie thermique en électrique, est un exemple d’optimisation des systèmes thermiques à des fins économiques mais aussi écologiques ! A cet effet, il est à souhaiter qu’il ne sera pas entravé par de puissants Lobbys dont la finalité intrinsèque reste la commercialisation à tout prix… La planète s’échauffe de manière exponentielle, et toute « surchauffe » pourrait avoir de désastreuses conséquences sur le mode de vie de ses habitants !

L’utilisation de pareille technologie sur des centrales électriques laisse également présager de réjouissantes perspectives ; alors que nous continuons de consommer toujours plus d’énergie jour après jour… Le Pr. Ren a suggéré que son invention pourrait augmenter le taux de conversion des centrales à charbon de 2% ; pour d’autres installations industrielles, le gain d’efficacité pourrait atteindre les 10% !…

En conclusion, même si « la meilleure énergie est celle que nous ne consommons pas », il apparaît désormais vital d’en optimiser son utilisation, afin de préserver un climat sain pour les générations futures. Il est urgent de corriger notre mode de consommation, actuellement plus « boulimique » que rationnel…

Christophe Royer, Expert pour le magazine Le Monde Economique Christophe Royer, Expert pour le magazine Le Monde Economique et Directeur Exécutif au sein du Bureau d’Ingénieurs-Conseils Swiss Energy Efficiency Sàrl.

 

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