Des matériaux topologiques pour transformer la chaleur en électricité

Que ce soit pour préserver l’environnement ou prévenir le manque de combustibles fossiles, les énergies renouvelables gagnent peu à peu du terrain. Les énergies éoliennes et photovoltaïques sont les plus connues et utilisées, au détriment d’autres énergies tout aussi intéressantes. À ce propos, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology se sont concentrés sur la thermoélectricité qui consiste à produire de l’électricité grâce à la chaleur.

Après plusieurs années de recherches, des scientifiques du MIT sont parvenus à explorer une piste sérieuse concernant des matériaux thermoélectriques puissants. Dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences datant du 16 janvier 2018, les chercheurs ont dévoilé que leurs recherches reposaient sur des matériaux « topologiques » dont les propriétés électroniques sont particulières.

Soleil

Lesdits matériaux devraient permettre de produire davantage de courant électrique par rapport aux matériaux classiques.

Une piste prometteuse

Jusqu’ici, les matériaux thermoélectriques connus ne permettent de produire que peu d’électricité, en plus d’être encore peu rentables. D’ailleurs, cette source d’énergie n’est pour l’instant utilisée que pour alimenter des appareils peu énergivores comme les petits capteurs ou les batteries de sauvegarde. Les découvertes des chercheurs du MIT pourraient cependant tout changer.

Les matériaux topologiques qu’ils ont étudiés présentent des capacités thermoélectriques particulières. « Nous avons appris qu’il était possible de repousser les limites pour faire des matériaux topologiques des matériaux thermoélectriques plus performants que les semi-conducteurs conventionnels comme le silicium. » a expliqué l’un des chercheurs.

Les matériaux en question seraient capables de produire plus d’électricité qu’on ne le pensait. Le MIT travaille sur un moyen de booster cette faculté pour qu’elle puisse être exploitée.

L’avenir de la thermoélectricité ?

Le principe de la thermoélectricité est assez simple. Le matériau thermoélectrique renferme des électrons. Lorsqu’il est soumis à une variation de température, les électrons produisent un courant électrique en se déplaçant de l’extrémité chaude du matériau vers l’extrémité froide.

Pour générer un courant plus intense que la moyenne, il faut que la différence de température entre les deux extrémités soit vraiment grande.

Les scientifiques du MIT ont découvert qu’il est possible de reproduire ces caractéristiques, de manière à booster les capacités thermoélectriques des matériaux topologiques. Le but final est de parvenir à une nouvelle source d’énergie à la fois puissante et renouvelable.

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