Le générateur thermoélectrique utilise un disque d’aluminium noir pour diffuser la chaleur dans l’atmosphère et un boîtier en polystyrène pour garder l’air chaud à l’intérieur.
Aussi efficaces que soient les panneaux solaires, l’un de leurs principaux inconvénients est qu’ils ne produisent de l’électricité qu’au cours de la journée, de sorte que l’énergie excédentaire doit être stockée pour être utilisée la nuit. Mais maintenant, des ingénieurs de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont mis au point un prototype qui fonctionne presque dans l’autre sens, récupérant l’énergie du ciel nocturne froid pour alimenter passivement une LED.
L’appareil fonctionne selon le principe thermoélectrique, où un courant électrique est créé par la différence de température entre deux surfaces. Cette idée pourrait finir par produire des tuyaux d’échappement thermoélectriques qui aident à recharger la batterie d’un véhicule, du matériel de cuisine de camp qui recharge les téléphones et des vêtements qui utilisent la chaleur du corps pour alimenter les appareils électroniques portatifs.
Dans ce cas, le dispositif thermoélectrique a également utilisé un autre phénomène étrange appelé refroidissement radiatif. Ce processus est souvent observé sur des surfaces qui font face au ciel – la nuit, elles peuvent devenir plus froides que l’air ambiant parce qu’elles rayonnent de la chaleur directement dans l’espace, puisque l’atmosphère ne bloque pas l’énergie infrarouge. Les expériences passées de refroidissement radiatif se sont révélées prometteuses pour refroidir les bâtiments sans avoir besoin d’utiliser de l’énergie.
Un diagramme montrant comment le nouveau générateur thermoélectrique fonctionne pour produire de l’énergie à partir du ciel nocturne froid.
Les chercheurs de l’UCLA ont donc combiné ces deux principes pour construire leur générateur thermoélectrique. L’appareil est constitué d’un disque d’aluminium peint en noir, placé dans un boîtier en polystyrène enveloppé dans du mylar aluminisé. Ceci maintient l’air à l’intérieur relativement chaud, tandis que le disque agit comme la surface froide faisant face au ciel.
Le module thermoélectrique utilise la différence de température entre ce disque et l’air ambiant pour produire de l’électricité. Lorsque celui-ci est connecté à un convertisseur de tension et à une petite LED blanche, suffisamment d’énergie a été générée pour que la lumière reste allumée.
L’équipe a testé l’appareil sur un toit pendant la nuit et a mesuré la puissance du générateur pendant six heures. Ils ont constaté qu’il a été capable de produire 25 mW par m2. Certes, ce n’est pas beaucoup d’énergie, mais c’est non seulement une preuve de concept intrigante que cette conception fonctionne, mais les chercheurs disent qu’elle pourrait très facilement être mise à l’échelle pour produire 0,5 W/m2.
Le générateur thermoélectrique a été testé sur un toit pendant la nuit et s’est avéré capable de produire 25 mW par m2.
Idéalement, ce type de générateur thermoélectrique pourrait être utilisé conjointement avec des panneaux solaires, de sorte que les deux systèmes fonctionnent 24 heures sur 24 pour capter l’énergie ambiante.
« Nos travaux mettent en lumière les nombreuses possibilités qui restent à exploiter dans le domaine de l’énergie en tirant parti du froid de l’espace en tant que source d’énergie renouvelable « , déclare Aaswath Raman, auteur principal de l’étude. « Nous pensons que c’est la base d’une technologie complémentaire à l’énergie solaire. Bien que la puissance de sortie soit toujours nettement inférieure, elle peut fonctionner à des heures où les cellules solaires ne le peuvent pas. »
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190912111015.htm
