Un générateur thermoélectrique (TEG) peut transformer une différence de température en électricité, et bien que les différences de température abondent dans notre environnement, il a été difficile de les exploiter pour générer des sources d’énergie pratiques et stables. Mais des chercheurs en Chine ont réussi à créer un TEG capable de générer de l’énergie de manière passive et continue, même dans des conditions environnementales changeantes. Ce n’est pas un parcelle de puissance, mais que c’est continu est important, et cela pourrait être suffisant pour des capteurs à distance ou des appareils similaires.
Historiquement, les TEG passifs ont utilisé l’air ambiant comme côté « chaud » et une certaine forme de dissipateur thermique à haute émissivité – impliquant généralement des matériaux et des processus exotiques – comme côté « froid ». Ces appareils fonctionnent, mais ne parviennent pas à produire de manière fiable une tension ininterrompue car les conditions environnementales changeantes ont un effet trop important sur le fonctionnement de l’émetteur de refroidissement radiatif (RCE).
Voici ce qui a changé : depuis qu’un TEG fonctionne sur la température différence entre les côtés chaud et froid, les chercheurs ont amélioré les performances en attachant un absorbeur solaire à ultra large bande (UBSA) au côté chaud et un RCE au côté froid. L’UBSA est très bon pour absorber le rayonnement (comme la lumière du soleil) et le transformer en chaleur, et le RCE est très bon pour évacuer la chaleur. Ensemble, cela garantit une différence de température suffisante pour que le TEG fonctionne en plein soleil, en plein soleil nuageux, la nuit claire et tout le reste.
Comme mentionné, ce n’est pas beaucoup de puissance (nous parlons de millivolts), mais la capacité de produire passivement et constamment dans des conditions environnementales changeantes est quelque chose de nouveau. Et en prime, les chercheurs ont même trouvé une nouvelle façon de créer à la fois UBSA et RCE en utilisant des matériaux et des processus non exotiques. Le document de recherche avec des détails supplémentaires est disponible ici.
La capacité à fournir une alimentation ininterrompue, même en petites quantités, est un objectif incontournable. Il y a quelques années, nous avons rencontré un appareil (beaucoup plus grand) d’une équipe du MIT qui visait également à transformer les fluctuations de température environnementale en un filet de puissance constante. Leur « résonateur thermique » fonctionnait en stockant la chaleur dans des matériaux à changement de phase qui déplaceraient lentement la chaleur à travers un TEG, générant efficacement de manière continue en étirant les changements de température au fil du temps.
