Le nouvel élément TPV convertit 40 % de l'énergie thermique en électricité

Des chercheurs ont découvert une nouvelle cellule thermophotovoltaïque (TPV) qui convertit la chaleur en électricité avec une efficacité de plus de 40 %, presque équivalente aux performances des centrales électriques à turbine à vapeur traditionnelles.

Les cellules pourraient potentiellement être utilisées dans des "batteries thermiques" basées sur un réseau qui génèrent de l'énergie de manière fiable sans pièces mobiles. Jusqu'à présent, les cellules TPV n'atteignaient que 32 % d'efficacité car elles fonctionnaient à des températures plus basses.

Le projet du Massachusetts Institute of Technology et du National Renewable Energy Laboratory (NREL) utilise l'énergie de sources de chaleur incandescentes dans la plage de 1900°C à 2400°C. En mesurant l'efficacité avec un capteur de flux de chaleur, l'équipe a découvert que la puissance dépend de la température. Et ce pouvoir est le même 40%.

Les turbines à vapeur peuvent fournir le même rendement, mais sont beaucoup plus complexes et ne fonctionnent qu'à des températures plus basses.

"L'un des avantages des convertisseurs d'énergie à semi-conducteurs est qu'ils peuvent fonctionner à des températures plus élevées avec des coûts de maintenance réduits car ils n'ont pas de pièces mobiles", a déclaré Asegun Henry, professeur au MIT, à MIT News.

"Ils restent en place et produisent de l'électricité de manière fiable". À l'avenir, dans une batterie thermique à grille, le système absorbera l'énergie excédentaire provenant de sources renouvelables telles que le soleil et la stockera dans des bancs de graphite chaud bien isolés. Si nécessaire, les éléments TPV pourront convertir cette chaleur en électricité et l'envoyer au réseau électrique.

"Les cellules thermophotovoltaïques sont la dernière étape clé pour démontrer que les batteries thermiques sont un concept viable", - a déclaré Asegun Henry. "Il s'agit d'une étape absolument importante vers la diffusion des énergies renouvelables et la transition vers un réseau énergétique totalement décarboné".

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