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MAGENTA - Générateurs thermoélectriques, conversion de la chaleur en électricité

Ingénierie et Architecture

MAGENTA propose une nouvelle technologie visant à récupérer l'énergie thermique perdue. Basé sur la capacité de conversion de la chaleur en énergie électrique au sein des liquides ioniques et des ferrofluides.

Prototypes du TEG en développement à la HE-Arc Ingénierie, matrice en PDMS contenant les liquides ioniques et électrode en rhodium

MAGENTA propose une toute nouvelle voie technologique dans la recherche sur les matériaux thermoélectriques pour les applications de récupération de chaleur.

Il s'agit d'un projet de Ra&D interdisciplinaire combinant des concepts et des techniques de physique, de chimie et d'électrochimie, avec la participation active de trois PME et d'un partenaire industriel impliqués dans la chaîne d'approvisionnement en matériaux, la conception/performance des dispositifs et l'évaluation de l'adoption par le marché.

L'originalité du projet repose sur la capacité récemment découverte de conversion de l'énergie thermique en énergie électrique au sein des liquides ioniques et des ferrofluides, c'est-à-dire des dispersions colloïdales de nanoparticules magnétiques dans des liquides ioniques.

La chaleur est une énergie présente partout autour de nous, et bien souvent cette énergie est perdue. Les générateurs thermoélectriques (TEG) récupèrent cette énergie et la transforme en électricité grâce à l’effet Seebeck. Cet effet décrit l’induction d’une tension due à une différence de température. Les TEG sont déjà bien établis, mais leur rigidité limite leurs applications.  Une partie projet Magenta vise à développer des générateurs thermoélectriques avec de nouvelles technologies qui les rendraient flexibles. Envisager ce genre d’éléments offres de nouvelles perspectives tel que la récolte d’énergie à la surface du corps humain.

Le Groupe Dispositifs Médicaux du domaine Ingénierie de Haute Ecole Arc Ingénierie développe les TEGs qui utilise des liquides ioniques (liquide composé uniquement d’anions et de cations) qui ont comme propriété la migration de leurs ions en présence d’une différence de température. Piéger dans une matrice en polymère élastique et biocompatible, ces liquides sont placés en série afin d’augmenter la tension induite finale.

Des approches à la fois expérimentales et théoriques seront utilisées pour acquérir des connaissances fondamentales sur les nouveaux phénomènes magnétos-thermoélectriques dans les ferrofluides. Les produits finaux de MAGENTA, des matériaux et des dispositifs magnétos-thermoélectriques spécifiques aux applications, fourniront un leadership en matière d'innovation aux entreprises européennes dans les industries de récupération de la chaleur perdue. Les principales industries utilisatrices ciblées par MAGENTA sont les secteurs de l'automobile et de la microélectronique, mais des générateurs thermoélectriques de démonstration seront également produits pour des actions de sensibilisation du public aux technologies de récupération de la chaleur perdue.

Enfin, MAGENTA propose des matériaux thermoélectriques révolutionnaires, polyvalents, rentables et non toxiques, qui contribueront à la transition vers une énergie durable sur le plan économique et environnemental en Europe.

Pour en savoir plus : Le projet MAGENTA a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 731976.