Des chimistes américains ont découvert un nouveau matériau prometteur, capable de convertir la perte de chaleur (énergie de la voiture) en électricité à même d'alimenter la voiture, capitalisant ainsi la consommation kilométrique en carburant. Mercouri G. Kanatzidis, le leader de cette équipe de recherche, répond à nos questions. Comment avez-vous obtenu ce nouveau matériau ? D'abord, il faut savoir qu'un matériau thermoélectrique performant devrait posséder trois propriétés principales pour fonctionner : une conductivité électrique élevée (pour transférer le maximum d'énergie), une conductivité thermique basse (pour maintenir la différence de température) et une capacité de génération d'un grand voltage pour de petites différences de température. Un matériau avec de telles propriétés est difficile à trouver, mais notre équipe a pu le fabriquer. En fait, nous voulions améliorer la performance du tellurure de plomb et ceci en accroissant le courant électrique qui y passe. Nous avons procédé par l'introduction de particules nanométriques de plomb et d'antimoine dans le tellurure de plomb en utilisant une technique appelée « l'encapsulation liquide ». Cette dernière permet au matériau dans lequel on veut y insérer des inclusions nanométriques de se fondre avec les matériaux additionnés. Ensuite, on laisse la coulée obtenue (dans notre cas le tellurure de plomb) se refroidir tout en encapsulant les inclusions. Le résultat ? On est arrivé ainsi à créer un nanomatériau présentant une conductivité électrique plus élevée (14%) que le tellurure de plomb lui-même (5 à 6%). Mais notre objectif à long terme est d'atteindre les 20 %. Quelles sont les applications de votre découverte ? Il faut savoir que les matériaux thermoélectriques convertissent la chaleur en électricité en prenant avantage des différences de température. Les électrons se meuvent du point chaud du matériau vers le point froid, créant ainsi des électrodes positive et négative (un voltage électrique). L'une des applications peut se concrétiser en convertissant la chaleur perdue en électricité, donc en énergie utilisable. Imaginez les pertes de chaleur par les pots d'échappement : les constructeurs automobiles pourraient donc attacher un dispositif thermoélectrique au pot d'échappement d'un véhicule, de telle façon à ce que la partie à l'intérieur soit chaude et celle en contact avec l'air soit froide. La différence de température serait assez suffisante pour générer une électricité qui peut être retournée au véhicule. De tels dispositifs peuvent aussi trouver une application dans la conversion de l'énergie solaire, la production chimique et l'industrie du verre.
