Une équipe de chercheurs a créé un hydrogel qui capte la chaleur émise par une batterie et transforme l’énergie thermique en énergie électrique. Si l’efficacité de cette transformation est encore loin de rendre la technologie exploitable, cette découverte offre de nombreux débouchés, notamment en automobile.

Vous le savez certainement : la chaleur est de l’énergie. En électronique et en informatique, cette énergie est généralement perdue. Elle est dissipée grâce à des caloducs ou des ventilateurs pour éviter la surchauffe. Dans les smartphones, plusieurs éléments contribuent à produire de la chaleur. Les principaux sont (dans le désordre) la lumière des écrans LCD, le chipset, le récepteur de radiofréquence, le contrôleur de charge de la batterie ou encore la batterie en elle-même.

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Que ce soit en informatique ou en électronique, les batteries produisent systématiquement de la chaleur. L’efficacité d’une batterie peut d’ailleurs se mesurer en faisant le rapport entre la quantité d’énergie qu’elle apporte et la chaleur qu’elle émet. Et donc qu’elle perd. Et c’est évidemment dommage d’en perdre quand l’autonomie de cette batterie est un enjeu de plus en plus important, auquel les industriels répondent aujourd'hui en réduisant les temps de charge.

Et s’il était possible de convertir cette chaleur en énergie réutilisable ? Une équipe de chercheurs, répartis entre l’université de Wuhan et l’université de Los Angeles, a présenté dans la revue scientifique Nano Letters les résultats de travaux qui démontrent qu’il serait possible de récupérer l’énergie thermique pour la transformer en énergie électrique. Pour cela, les chercheurs utilisent un gel. Et plus précisément, un hydrogel. Il s’agit d’une substance qui n’est pas soluble dans l’eau, mais qui gonfle au contact de l’eau pour se transformer en gel. Mais ce n’est pas tout.

Un gel qui crée de l'électricité au contact de la chaleur

Ici, le gel, appelé gel galvanique, contient de l’eau et des ions (lesquels contiennent donc une charge électrique). Quand le gel est placé autour d’une source de chaleur (une batterie par exemple), l'énergie thermique évapore l’eau de l’hydrogel, permettant aux ions de libérer une charge électrique. D’où la production d’électricité. Une fois la chaleur dissipée, la substance du gel capte les atomes d’eau dans l’air et se reforme. Aujourd’hui, la production électrique d’un tel gel est encore extrêmement faible et n'est donc pas exploitable en pratique.

Cependant, ces travaux ouvrent la voie à différentes applications possibles, notamment dans l’automobile où la gestion des batteries des voitures électriques est problématique. Aujourd’hui, réduire la chaleur de la batterie coûte de l’énergie. Demain, elle pourrait en produire. Et, ajouter à la recharge cinétique lors du freinage, elle pourrait être un moyen supplémentaire d’étendre l’autonomie des véhicules. Et cela viendrait en complément des travaux sur la densité de charge des batteries au lithium.

Source : Nano Letters