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Extraire de l'énergie à partir des variations thermiques de l'air…

Des chercheurs du MIT développent un appareil produisant de l’électricité à partir des fluctuations de température. Cette énergie pourrait ensuite servir à alimenter des dispositifs de communication et des capteurs multi-fonctions.

L’énergie est  extraite via un résonateur thermique. Ce dernier capte la chaleur d’un côté et la retransmet de l’autre. Lorsque les deux extrémités du résonateur ont atteint l’équilibre thermique, l’énergie est captée grâce au phénomène thermoélectrique. Selon ses créateurs, ce nouveau dispositif pourrait alimenter des capteurs à distance ou des systèmes hors-réseau pendant plusieurs années, simplement en utilisant les changements de température, comme ceux accompagnant les cycles nuit-jour par exemple.

Si l'idée n'est pas nouvelle, la technologie employée est en revanche inédite. Les chercheurs ont utilisé le graphène, une mousse métallique unique et de l’octadécane. Ce dernier prend la forme d’un matériau cireux à changement de phase. En d’autres termes, cette « cire » passe de l’état solide à l’état liquide (et vice-versa) selon les variations locales de température.

Cela confère au résonateur une effusivité thermique optimale. L’effusivité thermique désigne la capacité d’un matériau à échanger de l’énergie thermique avec son environnement ; c’est une combinaison entre la conduction et la capacité thermiques. Lors des tests, un petit échantillon du résonateur thermique, soumis à une différence de température nuit-jour de 10°C, a produit une tension de 350 mV et une puissance de 1.3 mW. Ces valeurs sont tout à fait suffisantes pour alimenter des petits capteurs et des systèmes de communication.

En outre, le dispositif est conçu pour fonctionner dans n’importe quelle condition météorologique, y compris dans l’ombre ou le brouillard, dès lors qu’apparaissent des fluctuations de température. Il pourrait même être relié à des panneaux solaires afin de capter l’excès de chaleur non-absorbé par les panneaux. Il pourrait également servir comme source d’énergie de secours. À terme, ses développeurs envisagent de le tester pour tous types de variation thermique : du cycle marche-arrêt d’un réfrigérateur jusqu’aux machines industrielles.

Ce nouveau générateur serait également une source optimale d’énergie complémentaire pour les rovers d’exploration envoyés sur d’autres planètes. Le résonateur thermique ne génère pas autant d’énergie que les batteries et les piles actuelles, mais peut fournir une aide précieuse dans de nombreuses situations où un surplus d’énergie est nécessaire.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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