Avantage et inconvénients d’un générateur thermoélectrique

Les générateurs thermoélectriques, aussi connus sous le nom de TEG, sont des dispositifs qui convertissent l’énergie thermique en énergie électrique. Ces générateurs accomplissent cette tâche en utilisant des réseaux de circuits spécialisés connus sous le nom de modules thermoélectriques, chacun d’entre eux étant constitué de matériaux semi-conducteurs — connus sous le nom de type p et de type n — intercalés entre des substrats céramiques isolants. Bien que les générateurs thermoélectriques présentent plusieurs avantages, ils ont aussi leurs inconvénients.

Exploitation des ressources non réclamées

L’un des plus grands avantages des générateurs thermoélectriques réside dans le fait qu’ils peuvent tirer leur énergie de la chaleur qui, autrement, ne ferait que se dissiper dans son environnement. Contrairement au cas d’une génératrice à essence ou diesel standard, l’achat de carburant pour une génératrice thermoélectrique n’est pas nécessaire, car la génératrice peut « voler » son carburant de n’importe quel dispositif ou machine qui crée et libère des quantités importantes de chaleur. Ces dispositifs peuvent comprendre des fours, des brûleurs et des fours, ainsi que des machines – comme les automobiles – qui produisent de la chaleur comme sous-produit de la création d’énergie pour d’autres fonctions, comme la propulsion. Selon l’Université du Pacifique, « les générateurs thermoélectriques aident à exploiter une ressource non réclamée[la chaleur] maintenant considérée comme un déchet ».

Durabilité

Les modules thermoélectriques qui composent les générateurs thermoélectriques sont construits à l’état solide, ce qui rend les générateurs très durables. « L’état solide » fait référence au fait que les modules sont entièrement constitués de matériaux solides et fixes et ne dépendent pas de gaz ou d’aspirateurs. En revanche, d’autres modules utilisent une construction tubulaire, dans laquelle ils font passer des courants électriques à travers des tubes de verre remplis de gaz ou contenant des vides. Contrairement aux modules tubulaires, les modules thermoélectriques à semi-conducteurs sont robustes et ne sont pas sujets à la fissuration ou à l’éclatement, même dans des conditions turbulentes. Comme le note l’Université du Pacifique, la durabilité des générateurs thermoélectriques les rend  » idéaux pour les tâches dans des environnements difficiles tels que les automobiles, les incinérateurs et les engins spatiaux « .

Coût

L’un des principaux inconvénients des générateurs thermoélectriques, qui, à partir de 2011, a empêché leur adoption à plus grande échelle, réside dans leur coût. Selon l’Université du Pacifique, un seul module thermoélectrique capable de produire 14 watts de puissance électrique coûte environ 65 livres sterling.

Efficacité

L’Université du Pacifique note que la plupart des générateurs thermoélectriques ont un rendement moyen de 4 %, ce qui signifie que les générateurs ne peuvent pas transmettre 96 % de l’énergie qu’ils obtiennent de sources de chaleur. Selon l’Université Tufts, un générateur thermoélectrique ne fonctionnera efficacement que s’il fournit du courant électrique à un appareil ayant une résistance électrique similaire. Par exemple, un générateur thermoélectrique de 100 watts pourrait théoriquement alimenter efficacement une ampoule de 100 watts mais gaspillerait en fin de compte de l’énergie si l’on essayait d’alimenter une ampoule de 30 watts.