Le pot d’échappement, source d’électricité pour baisser la consommation de 5%

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Développement en ChineJusqu’à 60% de l’énergie que nous utilisons sous forme de chaleur est gaspillée. Lors de la création d’énergie dans les centrales électriques ou les usines chimiques, au moment de l’utilisation quotidienne de nos ordinateurs, de nos appareils ménagers ou de nos voitures, une grande quantité d’énergie est perdue. Les scientifiques veulent remédier à ce problème en créant un moyen de capturer l’énergie perdue sous forme de chaleur, et la convertir en électricité. Ce concept a notamment été exploré par les sociétés américaines Tenneco et Gentherm qui pensent pouvoir récupérer une partie de la chaleur émise par les pots d’échappement de voitures et la transformer en électricité utilisable par le véhicule, permettant ainsi de réduire d’environ 5% leur consommation en carburant.


 

Convertir la chaleur perdue en électricité

Une voiture classique perd jusqu’à 70% de l’énergie contenue dans son carburant au moment de sa propulsion. On observe deux points de fuite majeurs de l’énergie sous forme de chaleur, au niveau du liquide de refroidissement du véhicule et au niveau de ses gaz d’échappement. L’idée serait de créer un dispositif capable de récupérer cette énergie thermique et de la transformer en énergie électrique utilisable par la voiture.

Ceci est rendu possible grâce à des matériaux thermoélectriques qui sont capables de générer un courant électrique à partir de différences de températures. Ainsi, en plaçant ces matériaux entre le convertisseur catalytique de la voiture, où la chaleur provenant des gaz sortant de la voiture peut atteindre les 1000°c, et le liquide de refroidissement du moteur qui ne dépasse jamais les 100°c, on créé une différence de température dans le matériau capable de générer un courant électrique continue.

Jusqu’ici, la difficulté résidait essentiellement dans le fait que la plupart des matériaux thermoélectriques connus étaient incapables de supporter ce genre d’écart de températures. Une limite technologique qui semble sur le point d’être dépassée…

Un prototype qui permet de réduire la consommation de carburant de 5%

Lors de la 65ème édition du salon automobile international de Francfort, le mois dernier, les sociétés Tenneco et Gentherm ont présenté un prototype de générateur thermoélectrique pour les voitures légères des constructeurs BMW et Ford. L’activité de Tenneco et de Gentherm répond à la volonté du département américain de l’énergie de promouvoir et financer en partie la conception et la fabrication de nouveaux systèmes d’énergie.

Les deux sociétés ont commencé le projet du générateur thermoélectrique en octobre 2011 et pensent pouvoir commercialiser ce système d’ici 2016. Le tout coûtera environ de $ 15,8 millions dont $ 9,6 millions proviendront des caisses du gouvernement américain.

Le prototype du générateur thermoélectrique est capable de générer de l’électricité à partir de la chaleur émise par le pot d’échappement de la voiture. Cette électricité participe à l’alimentation du système électrique de la voiture et rechargera également sa batterie. On espère ainsi soulager le moteur et réduire de 5% la consommation de carburant d’une voiture, voire même plus sur de longues distances.

Il reste encore à tester la résistance du système avec une gamme de températures correspondant à des conditions extrêmes.

« Nous pensons que (nos générateurs) constituent une percée technologique qui aura une application dans diverses industries, surtout l’industrie automobile, en terme de réduction d’émission de CO2, de réduction de la consommation de carburant et d’une production d’une nouvelle source d’énergie dont on a grandement besoin. », a déclaré le PDG et Président de Gentherm, Daniel R. Coker. 

Une application possible au delà de la voiture 

Au delà de son utilisation dans les voitures, cette technologie pourrait avoir une application plus globale en ce qui concerne la récupération des énergies perdues. Par exemple, cette technologie pourrait s’appliquer aux centrales nucléaires qui possèdent un système d’évacuation de la chaleur qui peut être comparé à celui des voitures, mais à une échelle beaucoup plus importante.

De même, elle pourrait aussi être utilisée comme source d’électricité dans les maisons en utilisant des sources de chaleur ménagère. Il serait même possible de créer un nouveau type de cellule solaire capable de réagir à la chaleur. Selon Gentherm, ce genre d’énergie dérivée pourrait fournir jusqu’à 19% de l’énergie aux Etats-Unis, ce qui est loin d’être négligeable !

En savoir plus 

→ Faire de l’électricité avec les gaz d’échappement, c’est possible ! (Le Point)

→ Le site Internet de Gentherm 

 

6 réflexions au sujet de : Le pot d’échappement, source d’électricité pour baisser la consommation de 5%

  1. Le , beltrame claude a dit :

    que d’énergie perdue, la chaleur est une énergie gratuite, je suis un ancien chauffagiste,!!ce qui me désole c’est qu’une grande partie de chaleur qui part dans la cheminée,n’est pas récupérée, pour moi personnellement,j’ai trouvé la solution,
    LA CHAUDIERE ELECTRIQUE ? pas de flammes pas de cheminée, toute la chaleur reste à l’intérieur,, une bonne isolation de la maison, tout compte faire c’est le chauffage le moins, ha j’oubliais,, pas de ramonnage, pas de poussière, pas de grilles de ventilation,pas d’entretient annuelle de la chaudière, seule une panne,a besoin d’une réparation, ma chaudière a 10 ans
    une seule réparation total 300€ faites le compte avec d’autres chaudières sur 10 ans

    • Le , abraham desire a dit :

      c’est une avancee pour la technologie notamment la thermodynamique et autres, en plus un regain financier pour les motocyclistes du monde

  2. Le , Gérard a dit :

    La trainée d’un véhicule est directement proportionnelle à sa surface frontale. Or depuis 20 ans on ne fait que des voitures plus hautes et pus larges donc moins efficaces.
    Une augmentation de poids entraine aussi une augmentation de la consommation. Les voitures ont pris 400 à 500kg en moyenne depuis les années 80.
    Plus on améliore le rendement des moteurs, plus on gaspille l’énergie qu’ils produisent .

    • Le , Bibi Bibistein a dit :

      Dire que la traînée d’un mobile dans un fluide est directement proportionnelle à son maître-couple (section maximale transversale à la direction d’écoulement du fluide) est vrai, mais pas suffisant: c’est un des facteurs. Encore faut-il distinguer traînée de forme, traînée de surface et traînée induite. Outre le maître-couple les autres facteurs “purs”, pas tous linéaires, sont le coefficient de forme, la surface mouillée, la masse volumique du fluide et, bien sûr, la vitesse.
      Ainsi, en conditions ISA, la traînée d’une grosse Audi est sans doute inférieure à ce qu’était celle du Golf des années 70, malgré un maître-couple et une surface mouillée bien plus importants, notamment parce que son coefficient de forme et sa traînée de surface sont formidablement meilleurs.
      Quant à l’augmentation de la masse des autos, elle entraîne effectivement une augmentation importante de consommation en accélération (1ère loi de Newton); il n’est en revanche pas certain que l’augmentation de consommation, en vitesse stabilisée, évolue défavorablement de manière linéaire relativement à la masse. En effet, d’autres facteurs entrent alors en compte, tels le coefficient de portance et le coefficient de frottement des routes (largeur des pneus, dureté de la gomme, répartition des masses).
      Enfin, et je vous renvoie à mon commentaire sarcastique sur cet article en général, le rendement thermodynamique des moteurs à combustion interne ne peut quasiment pas être amélioré; ce qui progresse, c’est la capacité à produire davantage de puissance à consommation constante. L’amélioration du remplissage de la chambre de combustion par le mélange gazeux et son évacuation, ainsi qu’une maîtrise accrue de la propagation du front de flamme la rendent possible.
      Pourtant, votre affirmation générale est vraie (si on la reformule): “les gains de consommation d’énergie des moteurs sont en partie annulés par l’augmentation de la taille et de la masse des autos depuis une trentaine d’années.”
      La cause en est l’américanisation culturelle de notre société.

    • Le , jacquet a dit :

      Je ne crois pas que les consommateurs veulent revenir à la 2 CV. Chaque véhicule doit offrir du confort et doit consommer de l’énergie.Il s’agit maintenant de diversifier les modes d’énergies avec les moteurs hybrides.Ce nouveau procédé viens s’ajouter aux nouvelles technologies, hydrogene, ethanol, etc..

  3. Le , Jean-Francois Morf a dit :

    Il faudra un plus gros ventilateur pour refroidir l’eau chauffée par l’élément Peltier transmettant la chaleur du pot d’échappement vers l’eau de refroidissement du moteur, et il consommera bien plus que tout ce que le Peltier fournira comme électricité!

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