Dans une publication récente, des chercheurs américains ont décrit leur dernière innovation : un générateur thermoélectrique qui produit de l’électricité grâce aux gaz d’échappement. Ce dispositif peut équiper les véhicules terrestres, mais également les aéronefs comme les hélicoptères.
Remédier à un problème structurel des moteurs thermiques
Outre leurs émissions de gaz à effet de serre, les moteurs à combustion interne font l’objet d’une augmentation de leur empreinte carbone pour une autre raison : leur efficacité réduite. En effet, ces engins parviennent à exploiter à peine plus de 25 % de l’énergie du carburant fossile utilisé. Ainsi, le reste se dissipe sous forme de chaleur et de gaz grâce aux pots d’échappement. Comme l’indique une publication dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces du 7 janvier 2025, des scientifiques ont trouvé un moyen d’utiliser la chaleur résiduelle des gaz d’échappement.
Les chercheurs de l’Université d’état de Pennsylvanie (États-Unis) expliquent avoir fabriqué un générateur thermoélectrique capable de transformer en électricité la chaleur des gaz d’échappement. Par ailleurs, l’innovation ne concernerait pas seulement les véhicules de type automobile, camion, etc., mais également les aéronefs tels que les hélicoptères.
La fabrication du générateur thermoélectrique inclut du tellurure de bismuth, un matériau semi-conducteur. Citons également la présence d’un échangeur de chaleur et d’un dissipateur thermique, ce dernier permettant d’augmenter l’écart de température entre les extrémités du semi-conducteur. L’objectif ? Optimiser la production d’électricité.
Une innovation pleine de promesses en termes de production d’électricité
Dans les faits, le prototype mis au point par les chercheurs atteignait initialement une puissance d’environ 40 W. Néanmoins, des recherches plus poussées ont permis de découvrir qu’un débit d’air important pouvait augmenter le rendement du dispositif. Les scientifiques ont alors simulé la capacité de production du générateur en le couplant à différents types de moteurs thermiques ou plutôt à leurs systèmes d’échappement. Ainsi, le générateur a généré jusqu’à 56W lors des tests sur des automobiles et jusqu’à 146 W sur des hélicoptères.
Les responsables de ces travaux ont souligné la présence d’un avantage certain concernant le dispositif. En effet, le générateur peut être installé sur des systèmes d’échappement déjà existants. Autrement dit, un déploiement massif de ce dernier ne nécessiterait aucune modification structurelle et aucun ajout d’un quelconque système de refroidissement.
Dans la mesure où le but est d’obtenir une réduction des émissions carbone des moteurs thermiques grâce à l’amélioration de leur efficacité énergétique, le générateur thermoélectrique est une innovation tout à fait bienvenue. De plus, les experts soulignent la présence de certains avantages précieux, comme la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles.
