Générateurs thermoélectriques imprimés pour la production d’électricité – Technoguide

Les générateurs thermoélectriques, en abrégé TEG, convertissent la chaleur ambiante en énergie électrique. Ils permettent une alimentation sans entretien, respectueuse de l’environnement et autonome du nombre sans cesse croissant de capteurs et d’appareils pour l’Internet des objets (IoT) et la récupération de la chaleur perdue. Les scientifiques de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont maintenant développé des architectures de composants en trois dimensions basées sur de nouveaux matériaux thermoélectriques imprimables. Cela pourrait être une étape importante sur la voie de l’utilisation de TEG bon marché.

«Les générateurs thermoélectriques convertissent directement l’énergie thermique en énergie électrique. Cette technologie permet de faire fonctionner des capteurs autonomes pour l’Internet des objets ou dans des appareils portables, tels que des montres intelligentes, des trackers de fitness ou des lunettes numériques sans piles», explique le professeur Uli Lemmer, responsable de la lumière Institut de technologie (LTI) du KIT. En outre, ils pourraient être utilisés pour la récupération de la chaleur perdue dans l’industrie et les systèmes de chauffage ou dans le secteur de l’énergie géothermique.

Nouveaux processus d’impression grâce aux encres personnalisées

«Les TEG conventionnels doivent être assemblés à partir de composants individuels en utilisant des méthodes de fabrication relativement complexes», explique Lemmer. “Pour éviter cela, nous avons étudié de nouveaux matériaux imprimables et développé deux procédés et encres innovants à base de nanoparticules organiques et inorganiques.” Ces procédés et encres peuvent être utilisés pour produire des TEG imprimés tridimensionnels peu coûteux.

Le premier procédé utilise la sérigraphie pour appliquer un motif 2D sur une feuille de substrat flexible ultramince à l’aide d’encres d’impression thermoélectriques. Ensuite, un générateur ayant environ la taille d’un morceau de sucre est plié au moyen d’une technique d’origami. Cette méthode a été développée conjointement par les chercheurs du KIT, le Heidelberg Innovation Lab et une spin-off de KIT. Le deuxième procédé consiste à imprimer un échafaudage 3D, sur les surfaces duquel l’encre thermoélectrique est appliquée.

Réduction des coûts grâce aux technologies d’impression

Lemmer est convaincu que les processus de production évolutifs, tels que la sérigraphie roll-to-roll ou la fabrication additive moderne (impression 3D) sont des technologies clés. «Les nouveaux procédés de production permettent non seulement une production évolutive peu coûteuse de ces TEG. Les technologies d’impression permettent également d’adapter le composant aux applications. Nous travaillons actuellement à la commercialisation du système thermoélectrique imprimé.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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