Convertir la chaleur du CPU en électricité

Dans le cadre d’un projet de 5 ans financé à la hauteur de 2 millions de dollars pour créer un réfrigérateur Thermo acoustique miniature, une équipe de scientifiques de l’Université de l’Utah ont inventé un appareil qui reprend certains principes physiques du réfrigérateur thermo acoustique.

Pour votre culture, vous pouvez lire cet article qui décrit assez bien le principe du réfrigérateur thermo acoustique . Pour résumer rapidement, un haut parleur émet du son qui va entraîner un transfert de chaleur entre deux échangeurs.

On peut y voir une analogie à l’effet Peltier, déjà largement utilisé dans le domaine du refroidissement de composants informatiques, pour lequel une tension électrique entraîne un échange de chaleur entre deux plaques métalliques.

Dans ce cas précis, l’objet présenté par le chercheur Orest Symko convertit dans un premier temps la chaleur en ondes sonores puis en électricité à l’aide de cristaux piézoélectriques.

Le dispositif qui permet de transformer la chaleur en son est en fait composé de plusieurs cylindres appelés « résonateurs », qui sont composés de couches de différents matériaux tels que de la paille de fer, du plastique, de la fibre de verre ou même du coton. La chaleur injectée dans le dispositif génère un mouvement d’air qui produit du son (le son est par définition un mouvement d’air).
L’énergie mécanique des ondes sonores est ensuite convertie en énergie électrique par les cristaux piézoélectriques.

Le rendement de la conversion des ondes sonores en électricité est plutôt bon, seul 20% de l’énergie sonore est perdue, par contre le rendement global, de la chaleur à l’électricité, pourrait être de 20 à 25% selon Orest Symko. En effet, plus la différence de température entre la source de chaleur et le cylindre est importante, meilleur est le rendement.

Aux dires de Symko, un tel dispositif pourrait optimiser le rendement des panneaux solaires qui varie pour l’instant entre 20% (pour le marché de masse) et 40%, et pourrait alors être porté au-delà des 50%.

Dans le domaine de l’informatique, cette technologie pourrait être utilisée pour récupérer la chaleur dégagée par un processeur afin de devenir un complément d’alimentation pour son système de refroidissement, voire même pour un PC portable, d’aider au rechargement de la batterie. De tels produits à l’échelle industrielle coûteraient entre 100 et 200 $.

Ce dispositif a cependant un défaut à l’heure actuelle, il génère un bruit «impressionnant » selon les personnes qui ont eu la chance de le voir en démonstration. Mais le bruit peut être assez facilement atténué par desmatériaux insonores voire même complètement annulé par un système ultrasonique sur lequel les scientifiques travaillent actuellement.

Dans le but de produire de l’électricité à partir de la chaleur résiduelle, Symko prévoit de tester cet appareil d’ici un an au sein d’une station radar militaire et de la centrale électrique d’eau chaude de l’université.

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