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Métallurgie des poudres

Matériaux thermoélectriques : du laboratoire à l’usine


​Dans le cadre du projet INTEGRAL, le CEA-Liten, institut de CEA Tech, a contribué au développement à l'échelle industrielle de matériaux thermoélectriques de seconde génération, et à prouver leur applicabilité à des démonstrateurs thermoélectriques fonctionnels.

Publié le 2 juillet 2020

​Si la récupération de la chaleur perdue émise par les industries ou encore celle contenue dans les gaz d'échappement des véhicules n'est pas une idée nouvelle, elle reste difficile à mettre en œuvre, faute de technologie déployable à l'échelle industrielle. Le projet européen INTEGRAL*, piloté par le CEA-Liten, avait justement pour but d'industrialiser la production de matériaux thermoélectriques de seconde génération (moins chers, moins toxiques, plus respectueux de l'environnement) sur plusieurs lignes-pilotes.

Un assemblage judicieux de ces matériaux permet de tirer parti d'une différence de température entre une source chaude et une source froide pour produire de l'électricité. Le consortium a dans un premier temps développé et amélioré des matériaux thermoélectriques de différents types, dont des siliciures étudiés au CEA-Liten. Parallèlement, les chercheurs ont mis au point des méthodes de caractérisation de ces matériaux en temps réel pendant la production, afin par exemple de détecter à l'avance des interconnexions défaillantes.

Une fois optimisés ces matériaux ont été produits sur des lignes industrielles pilotes, puis intégrés dans des démonstrateurs fonctionnels de générateurs thermoélectriques. Ces derniers, testés avec succès en conditions réelles sur site ou sur banc d'essai, illustrent certaines des utilisations possibles des matériaux thermoélectriques sur des marchés de masse : automobile, véhicules de transport longue distance, capteurs autonomes et récupération d'énergie dans l'industrie...

*Le projet INTEGRAL a reçu un financement de la Commission Européenne dans le cadre du programme H2020 sous le numéro de contrat 720878.

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