Des solutions thermoélectriques pour générer de l'électricité à partir de la chaleur d'échappement résiduelle Seule une partie de l'énergie libérée en brûlant des combustibles fossiles est convertie en énergie mécanique ou en électricité, tandis qu'une grande partie de l'énergie libérée sous forme de chaleur est perdue. Une initiative de l'UE a développé des matériaux thermoélectriques pouvant offrir une solution à ce problème énergétique. Énergie © Thinkstock Même si l'on sait depuis longtemps que la chaleur résiduelle peut être convertie en énergie, l'efficacité des premiers systèmes de génération thermoélectrique était si faible que cela limitait leurs applications. Le projet financé par l'UE POWER DRIVER (An innovative environmentally friendly thermo-electric power generation system for automotive and marine applications that is powered by exhaust waste thermal energy to reduce fuel consumption) visait à concevoir des générateurs thermoélectriques pouvant être produits en masse pour une utilisation dans la récupération de la chaleur automobile résiduelle. Deux petits générateurs thermoélectriques ont été conçus: l'un est basé sur des matériaux à base de siliciure et un autre sur des matériaux à base de tellurure. Les matériaux à base de siliciure et de tellurure de plomb (Pb/Te) ont été synthétisés puis traités par frittage par décharge plasma pour produire des matériaux thermoélectriques avec des performances comparables à celles que l'on retrouve dans la littérature scientifique. Différentes techniques d'assemblage ont été développées pour chaque générateur sur la base des températures de fonctionnement calculées précédemment pour chaque module. Un échangeur thermique d'échappement d'air chaud a été conçu et optimisé. Cela a permis de maximiser le transfert thermique en ne produisant pas trop de pression de retour d'échappement tout en maintenant une économie de carburant nette positive. L'équipe a également conçu, créé et validé des plaques de refroidissement. Les dispositifs thermoélectriques ont été intégrés avec des systèmes électroniques de commande et de puissance. Le système automobile intégré a été installé sur un banc de contrôle d'air chaud entièrement équipé pour simuler l'échappement d'une voiture essence deux litres. Des guides du produit ont été rédigés et des événements de transfert de technologie ont été organisés. Un plan commercial portant sur le développement d'une technologie innovante permettant aux partenaires du projet de mener le développement de générateurs thermoélectriques dans les industries maritime et automobile. D'autres applications et marches cibles ont également été identifiés. Les solutions de matériaux thermoélectriques requièrent des projets de suivi qui exploiteront totalement et se baseront sur les résultats de POWER DRIVER. Ce n'est qu'à ce moment-là que l'on verra tous les avantages socio-économiques et environnementaux d'un système pour la génération d'électricité à partir de la chaleur résiduelle des échappements. Mots‑clés Thermoélectrique, chaleur d'échappement résiduelle, énergie thermique, consommation de carburant, chaleur automobile résiduelle
