Des peintures thermoélectriques pour convertir la chaleur en électricité

THERMOPRINT signifie THERMOelectric Paints for exterioR and Interior eNergy Transformation. Ce projet a reçu le soutien de l’Union européenne dans le cadre du programme Horizon 2020 et a été cofinancé par le programme Eurostars-2.

Natacha Duée est chef de projets R&D chez Rescoll. La SRC RESCOLL est une société française de recherche privée, spécialisée dans l’étude des applications industrielles innovantes des matériaux polymères. Dans son domaine de compétence, RESCOLL réalise plusieurs types d’activités, dont des études d’innovation multi-partenaires comme le projet THERMOPRINT.

Techniques de l’Ingénieur : Le but du projet THERMOPRINT est de développer des peintures thermoélectriques. Comment cela fonctionne-t-il ?

Natacha Duée : L’effet thermoélectrique, ou effet Seebeck, repose sur l’apparition d’une différence de potentiel à la jonction de deux matériaux qui sont soumis à un écart de température. La valeur de cette tension qui apparaît par effet Seebeck varie fortement suivant les matériaux employés.

Deux matériaux en particulier sont reconnus pour leurs propriétés thermoélectriques : les alliages de silicium-germanium et le tellurure de bismuth (Bi2Te3). Les peintures que nous sommes en train de développer sont principalement composées d’un liant chargé avec une poudre « active », élaborée à partir de ces matériaux.

Quels sont les bénéfices attendus pour ces modules thermoélectriques d’un nouveau genre ?

Par nature, les générateurs thermoélectriques sont extrêmement fiables, ne nécessitent aucune maintenance et fonctionnent sur une large gamme de température et d’humidité. Parce qu’ils sont basés sur une peinture, les modules que nous sommes en train de développer dans le projet THERMOPRINT seront en plus à géométrie adaptable et auront un encombrement réduit tout en étant légers.

Cette particularité vise à faciliter leur installation, que ce soit dans des lieux traditionnellement exploités par des panneaux solaires comme les toitures, ou les surfaces inexploitables actuellement pour des raisons d’encombrement et de géométrie (murs, tuyaux, surfaces complexes, etc.).

Cette technologie est-elle applicable à grande échelle, à un coût abordable ?

Oui, c’est tout à fait applicable à grande échelle et nous espérons être capables de commercialiser ces modules à des coûts inférieurs à ceux des panneaux solaires. Il y a beaucoup d’applications industrielles envisageables, car toutes les surfaces où de la chaleur est perdue sont potentiellement exploitables.

Nous en sommes cependant encore au début du projet et nous espérons pouvoir en dire plus lorsque nous aurons avancé d’un point de vue technique. Nous travaillons actuellement sur deux prototypes : nous développons d’une part des panneaux intérieurs qui se prêteront à de multiples applications, et d’autre part des tuiles pour la conversion de la chaleur à l’extérieur des bâtiments.

Le consortium THERMOPRINT, en quelques mots

THERMOPRINT est un consortium qui réunit trois entités européennes autour d’un projet commun, chacune ayant un rôle spécifique :

• La société allemande PANCO GmbH, spécialisée dans le développement de techniques de mesure avancées et experte en thermoélectricité, développera et produira les dispositifs de contrôle et la partie électronique du système de peinture thermoélectrique.
• La société espagnole CIDETE INGENIEROS SL, acteur expérimenté en thermoélectricité, est en charge de la préparation des poudres thermoélectriques N et P.
• Enfin, le rôle de la SRC RESCOLL concerne la formulation des peintures thermoélectriques et la coordination du projet.