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Poêles thermoélectriques : la fin des panneaux solaires ?

Les poêles à bois équipés de générateurs thermoélectriques peuvent produire une électricité plus durable, plus fiable et moins coûteuse que l’énergie des panneaux solaires.

Traduit par: Sango Barker-Giles, Maëlle Gonzales

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Illustration : Diego Marmolejo.

Si le moulin à vent, apparu il y a 2 000 ans est l’ancêtre des éoliennes modernes, le feu de cheminée et le poêle à bois sont quant à eux les prédécesseurs plus vieux encore des panneaux solaires. Tout comme les panneaux solaires, les arbres et les plantes transforment la lumière en source d’énergie utile à l’humain. La combustion du bois et d’autres biomasses a apporté, à travers l’histoire, l’énergie thermique nécessaire à la cuisine, au chauffage, au nettoyage et à l’éclairage des foyers.

La photosynthèse est également, et depuis toujours, un acteur invisible de la puissance mécanique : elle est à l’origine de l’énergie humaine et animale, tout comme des matériaux utilisés dans la construction de moulins à eau et à vent. Ni le moulin à vent ni le poêle à bois ne produisaient à l’origine d’électricité, mais aujourd’hui, tous deux peuvent être modifiés pour le faire. Il suffit de relier un générateur électrique au moulin à vent et un générateur thermoélectrique au poêle à bois.

Générateur thermoélectrique

Les générateurs thermoélectriques sont très proches des générateurs « photoélectriques », désormais appelés générateurs « photovoltaïques » ou cellules solaires photovoltaïques. Un générateur photovoltaïque transforme la lumière en électricité, et un générateur thermoélectrique transforme la chaleur en électricité. 1

Les générateurs thermoélectriques sont des modules très compacts composés d’éléments semiconducteurs reliés les uns aux autres par des bandes de métal, mais entourés de plaques isolantes en céramique diffusant uniquement la chaleur. 2 On peut les acheter librement auprès de fabricants tels que Hi-Z, Tellurex, Thermalforce et Thermomanic.

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Générateur thermoélectrique. Image : Gerardtv (CC BY-SA 3.0)

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Générateur thermoélectrique. Droits obtenus pour l’utilisation de l’image ci-dessus auprès de Applied Thermoelectric Solutions LLC, How Thermoelectric Generators Work.

Fixer un générateur thermoélectrique à un poêle à bois produira de l’électricité à chaque utilisation de l’appareil pour cuisiner, chauffer une pièce ou de l’eau. Lors des expériences utilisant les prototypes décrits ci-dessous, la tension du courant généré par chaque module varie entre 3 et 19 watts.

Comme avec des panneaux solaires, plusieurs générateurs peuvent être reliés parallèlement et en série pour générer autant de tension et de puissance que nécessaire, à condition bien sûr de ne pas recouvrir entièrement la surface du poêle. Et comme avec des panneaux solaires, le courant généré est contrôlé à l’aide d’un régulateur de charge puis conservé dans une batterie, afin que de l’énergie soit disponible même lorsque l’appareil n’est pas allumé. Un poêle thermoélectrique est généralement utilisé pour alimenter des appareils à courant continu basse tension, pour éviter la perte d’énergie lors de l’utilisation d’un convertisseur de puissance.

Les poêles thermoélectriques pourraient être utilisés dans de nombreux pays. L’hémisphère sud est la première cible des recherches menées, près de 3 milliards de personnes (40 % de la population mondiale) dépendent encore de la combustion de biomasse pour la cuisine et l’accès à l’eau chaude. Certains foyers dépendent également du poêle ou du feu de cheminée pour l’éclairage (1,3 milliard de personnes n’ont pas accès à l’électricité) et le chauffage pendant une partie de l’année. Mais les sociétés plus développées font également l’objet de recherches, les poêles et feux de cheminée ayant particulièrement gagné en popularité, notamment en dehors des espaces urbains.

100 % efficace

Depuis la toute première description de l’effet thermoélectrique par Thomas Seebeck en 1821, les générateurs thermoélectriques sont critiqués pour leur faible rendement d’électricité. 3456 De nos jours, la puissance électrique des générateurs n’est que de 5 ou 6 %, soit près de trois fois moins que les panneaux solaires les plus couramment utilisés. 4

Cependant, l’efficacité électrique d’un générateur thermoélectrique importe peu lorsqu’il est relié à un poêle. Si un générateur ne transforme que 5 % de la chaleur d’un poêle en électricité, il n’en reste pas moins 95 % de chaleur libérée. Si le poêle sert à chauffer une pièce, il n’y a aucune perte énergétique : il continue à remplir sa mission originelle. L’efficacité totale du système (chaleur + électricité) est proche de 100 % et il n’y a aucune perte énergétique. Avec un poêle approprié, la chaleur libérée peut aussi servir à cuisiner ou à chauffer l’eau.

Plus fiable que les panneaux solaires

Les générateurs thermoélectriques et les panneaux solaires ont beaucoup de points positifs en commun : ils sont modulaires, ne requièrent que peu d’entretien, n’ont pas de pièces mobiles, sont silencieux et durent très longtemps. 7 Cependant, les générateurs thermoélectriques ont d’autres avantages intéressants par rapport aux panneaux solaires, pour peu qu’il y ait une source de chaleur (non électrique) régulièrement utilisée dans le foyer.

Même si les générateurs sont environ trois fois moins efficaces que les panneaux solaires, les poêles thermoélectriques représentent une source d’énergie plus fiable, car moins dépendante du temps, des saisons et de l’heure. Dans le jargon, on dit que les poêles thermoélectriques ont un « facteur de charge » plus élevé que les panneaux solaires.

Même si un poêle n’est utilisé que pour cuisiner ou pour chauffer l’eau, le générateur assure une production d’énergie fiable et durable, quel que soit le climat. De plus, la production énergétique d’un poêle thermoélectrique correspond bien souvent aux besoins énergétiques des propriétaires : les périodes où le poêle est utilisé sont généralement les périodes où le plus d’électricité est consommée. Les panneaux solaires, à l’inverse, ont une production faible, voire nulle, durant les périodes de forte demande énergétique.

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Image : Un générateur thermoélectrique soviétique sur une lampe à kérosène, alimentant une radio, 1959. Source : The Museum of Retrotechnology.

Remarque : ces avantages disparaissent lorsque les générateurs thermoélectriques sont directement alimentés par la chaleur solaire. Les générateurs thermoélectriques solaires (ou « STEGS » en anglais), qui récupèrent la chaleur des rayons du soleil, ne compensent pas leur faible efficacité par leur fiabilité, car ils dépendent de la météo tout autant que les panneaux solaires. 8910

De plus petites batteries

La batterie d’un système thermoélectrique nécessite une plus petite capacité de stockage énergétique que celle d’un système solaire qui doit compenser les nuits, les saisons moins ensoleillées ou les jours pluvieux. La batterie ne doit assurer la production d’électricité qu’entre deux utilisations du poêle, il n’est donc pas nécessaire d’ajouter d’autres générateurs pour compenser les périodes de faible production.

Il est possible d’utiliser à la fois des panneaux solaires et des poêles thermoélectriques pour obtenir un système durable et autonome ne nécessitant que peu de stockage d’énergie. Un tel système hybride fonctionne parfaitement avec un poêle qui ne sert qu’à chauffer des pièces. Les générateurs thermoélectriques produisent la majorité de l’électricité en hiver, et les panneaux solaires prennent le relais pendant la période estivale.

Moins cher à installer, plus facile à recycler

Les générateurs thermoélectriques sont aussi plus faciles à installer que les panneaux solaires. Nul besoin de construire une structure sur le toit et un lien avec le réseau, étant donné que l’intégralité du système de production est dans la maison. Cela évite aussi les vols, un problème majeur dans certaines région.

Tous ces avantages peuvent rendre l’énergie produite par les poêles électriques moins chère que celles des panneaux solaires. La fabrication de batteries, générateurs et supports demande moins d’énergie, de ressources et de finances.

Concernant la durabilité, les modules thermoélectriques présentent un autre avantage : contrairement aux panneaux solaires, ils sont relativement faciles à recycler. Même si les cellules solaires en silicium sont recyclables, elles sont entourées d’une pellicule en plastique (généralement en « EVA » ou en polymère d’éthylène ou d’acétate de vinyle), nécessaire au bon fonctionnement des générateurs sur le long terme. 11 Ôter cette couche sans détruire les cellules de silicium est techniquement possible, mais tellement complexe que le recyclage perdrait tout son intérêt financier et énergétique. 1213 Les modules thermoélectriques de leur côté ne contiennent aucune forme de plastique. 141516

Refroidir les générateurs

L’efficacité électrique d’un générateur thermoélectrique ne dépend pas uniquement du générateur en lui-même. Elle dépend pour beaucoup de la différence de température entre le côté chaud et le côté froid du générateur. En réduisant de moitié l’écart de température entre les deux côtés, on réduit de trois quarts la quantité d’électricité produite. La gestion de la température des générateurs est donc très importante pour générer plus de puissance avec moins de générateurs.

D’un côté, cela implique de trouver la partie la plus chaude d’un poêle pour y fixer les générateurs, à condition qu’ils en supportent la chaleur. La température de surface des poêles varie généralement entre 100 et 300 degrés Celsius ; or les générateurs en tellurure de bismuth (les moins chers et plus efficaces) résistent à des températures continues entre 150 et 350 degrés, selon le modèle.

D’un autre côté, la gestion thermique consiste aussi à réduire le plus possible la température du côté froid. Cette réduction peut se faire soit par convection forcée, qui implique l’utilisation de ventilateurs et de pompes électriques, soit par convection naturelle, à l’aide de dissipateurs thermiques passifs sans charge parasite sur le système.

Les systèmes de refroidissements actifs sont généralement plus efficaces, malgré l’utilisation d’un ventilateur ou d’une pompe supplémentaire. Cependant, les systèmes passifs sont silencieux, plus fiables et moins onéreux que les systèmes actifs. De plus, le dysfonctionnement d’un ventilateur peut compromettre le système entier à cause d’une surchauffe. 17

Poêles thermoélectriques avec dissipateurs thermiques

Les premiers poêles thermoélectriques ont été construits au début des années 2000, même si les Soviétiques avaient mis au point un concept similaire dans les années 1950 avec des radios presque intégralement électriques, alimentées par des lampes à kérosène. 6 En 2004, une équipe de chercheurs libanais modernise un poêle à bois classique en fonte en y intégrant un générateur thermoélectrique de 56 mm sur 56 mm conçu spécialement. 18 Le poêle, utilisé pour cuisiner, chauffer de l’eau et des pièces est plutôt petit (52 x 44 x 29 cm) et pèse 40 kg.

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Image : Le poêle en fonte utilisé lors des expériences. 18

Les chercheurs ont vissé une plaque en aluminium d’un centimètre d’épaisseur sur la partie la plus chaude du poêle, puis y ont fixé le générateur. Un grand dissipateur thermique (180 x 136 x 125 mm) en aluminium a ensuite été attaché au côté froid du générateur. En brûlant 2,5 kg de pin par heure, ils ont obtenu une charge électrique moyenne de 4,2 watts. Faire fonctionner ce poêle pendant 10 heures par jour (plus phase de chauffage) fournirait donc 42 watts-heures d’électricité à un foyer libanais rural, ce qui est suffisant pour couvrir les besoins basiques.

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Image : Détails de l’installation du générateur thermoélectrique et emplacement sur le poêle. 18

On peut ajouter plus de générateurs et de dissipateurs thermiques afin d’augmenter la quantité d’énergie produite, mais les générateurs supplémentaires auront un rendement moins élevé étant donné qu’ils seront placés à des zones à température moins élevée. On peut également augmenter la production d’énergie en utilisant un dissipateur thermique plus grand ou plus onéreux dont les matériaux présentent une meilleure conductivité thermique.

Les poêles thermoélectriques avec ventilateurs

À ce jour, la plupart des poêles thermoélectriques utilisent un ventilateur électrique pour refroidir le générateur, ainsi qu’un plus petit dissipateur thermique. Bien que le ventilateur puisse casser et soit une charge parasite pour le système, il augmente aussi l’efficacité du poêle en ventilant de l’air chaud dans la chambre de combustion, réduisant de moitié la consommation de bois et la pollution créée. De plus, les poêles à ventilateur ne nécessitent pas de cheminée : un tuyau d’échappement horizontal suffit. 19 Ils pourraient donc réduire la consommation de bois et la pollution dans les régions rurales des pays du Sud où la population n’a pas accès à l’électricité ni les moyens de construire de cheminée.

Une étude menée sur une cuisinière thermoélectrique à convection forcée sur laquelle un générateur était fixé a démontré une production de 4,5 watts, dont 1 watt alimentant le ventilateur. 20 La production énergétique nette (3,5 watts) est moins élevée que celle d’un poêle thermoélectrique à dissipateur thermique (4,2 watts), mais la consommation de bois est divisée par deux. En effet, le générateur de la cuisinière générait 3,5 watts nets d’électricité en consommant 1 kg de bois par heure, contre 2,5 kg de bois pour 4,2 watts avec le dissipateur thermique.

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Image : Cuisinière thermoélectrique à convection forcée. 20

Une cuisinière thermoélectrique similaire a été testée pendant 80 jours au Malawi et particulièrement appréciée par les utilisateurs, car elle produisait plus d’électricité que nécessaire. Au cours de cette période, entre 250 et 700 watts-heures d’électricité ont été produits par l’appareil, pour une utilisation variant entre 100 et 250 watts-heures. 21

Des cuisinières thermoélectriques à ventilateur sont disponibles sur le marché, conçues notamment pour les randonneurs. On trouve par exemple les poêles BioLite, Termomanic et Termefor, dont la production énergétique est annoncée entre 3 et 10 watts, en fonction du modèle et du nombre de générateurs inclus. 17

Les poêles thermoélectriques à réservoirs

Les poêles thermoélectriques les plus efficaces sont ceux dont les générateurs sont directement refroidis par un réservoir d’eau. La résistance thermique de l’eau étant moins élevée que celle de l’air, utiliser un réservoir accélère le refroidissement. De plus, sa température ne peut dépasser les 100 degrés Celsius, ce qui réduit le risque de panne due à une surchauffe.

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Image : le principe de poêle thermoélectrique à refroidissement passif. 17

Lorsque les générateurs thermoélectriques sont refroidis grâce à l’eau, la chaleur « perdue » lors de la conversion énergétique ne sert pas à chauffer l’air ambiant, mais à chauffer l’eau utilisée lors de tâches domestiques. Les systèmes de refroidissement à l’eau de poêles thermoélectriques peuvent être actifs (pompe) ou passifs (aucune pièce mobile). 17

La plupart des poêles thermoélectriques avec un système de refroidissement passif à l’eau sont de petite taille et utilisés pour ne chauffer que de petites quantités d’eau. C’est d’ailleurs plus souvent une casserole qui est équipée de générateurs thermoélectriques que le poêle lui-même. Par exemple, le PowerPot est une casserole de randonnée disponible sur le marché et équipée, à sa base, d’un générateur thermoélectrique. Placée directement sur le feu, sa production d’énergie est annoncée entre 5 et 10 watts par heure.

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Image : poêle à bois multi-usage à système de refroidissement passif à l’eau. 22

Un plus grand poêle a également été conçu par des chercheurs français, s’inspirant de grands poêles à bois multi-usages marocains. 1922232425 Les chercheurs ont installé huit générateurs thermoélectriques sous un réservoir intégré de 30 L, servant à la fois de dissipateur thermique pour le générateur et de réserve d’eau chaude pour le foyer. Le poêle, équipé d’un ventilateur électrique autonome, comporte également une double chambre de combustion pour en augmenter l’efficacité.

Un prototype a généré lors de tests près de 28 watts d’électricité à l’aide de deux générateurs, tout en ayant consommé 1,5 kg de bois pour la cuisine ou le chauffage. Le ventilateur ayant consommé 15 W, 13 W d’énergie peuvent alimenter d’autres appareils. Ce même poêle a chauffé 60 litres d’eau par heure. En fonction de la durée des deux sessions de cuisine chaque jour, entre 35 et 55 watts-heures d’électricité peuvent être emmagasinés dans une batterie. Les chercheurs ont pris en compte les pertes énergétiques causées par le régulateur de charge, la batterie 6 V et le ventilateur.

Les poêles thermoélectriques avec pompes

Il existe un inconvénient au refroidissement passif à l’eau. Tandis que la température de l’eau du réservoir augmente, la différence entre le côté chaud et le côté froid du générateur diminue, et avec elle l’efficacité électrique. Cela suppose donc, pour de pas perdre en efficacité, de laisser l’eau refroidir ou de la remplacer par de l’eau froide entre deux utilisations. Une pompe facilite ce processus.

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Image : Prototype de poêle thermoélectrique avec refroidissement à l’eau des générateurs. 26

En 2015, on équipa un poêle à bois utilisé pour la cuisine et le chauffage de 21 générateurs thermoélectriques. Les générateurs, accompagnés d’un système de refroidissement à base d’eau pompée, produisirent entre 25 W d’électricité (pour 1 kg de pin par heure) et 166 W (pour 9 kg de bois par heure) en passant par 70 W (pour 4 kg bois/heure). 26 La production individuelle des générateurs s’élevant à 7,9 W, cela représente près du double d’un poêle à système de refroidissement à air. La pompe consomme 5 W, et le poêle est également équipé d’un ventilateur pour accélérer la combustion, qui consomme 1 W. 2728

Des chaudières à gaz thermoélectriques ?

Les générateurs thermoélectriques accompagnés d’un système de refroidissement à l’eau correspondent davantage aux infrastructures de sociétés industrialisées, en particulier dans les foyers qui profitent de chauffage centralisé. L’addition de générateurs augmenterait la production d’électricité pour répondre aux besoins d’une famille consommant beaucoup d’énergie. Cependant, ce système présente quelques failles. Tout d’abord, le chauffage centralisé ne concerne que l’espace et l’eau, et non la cuisine, ce qui diminue la fiabilité de la production sur une année complète. Ensuite, très peu de systèmes de chauffage centralisé fonctionnent à partir de combustion de biomasse. En effet, la plupart utilisent du gaz, de l’huile ou de l’électricité.

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Prototype d’un four à pellets thermoélectrique. 30

Évidemment, si la source de chaleur est électrique, les générateurs thermoélectriques perdent tout intérêt. Le système thermoélectrique est incompatible avec la vision « high-tech » d’installations écologiques : une pompe à chaleur électrique pour chauffer le foyer, des plaques à induction électriques pour cuisiner, et chaudière électrique pour chauffer l’eau.

Cependant, lorsque la source d’énergie est le carburant ou le gaz, une chaudière thermoélectrique est tout autant une solution à bilan carbone faible qu’un panneau solaire photovoltaïque. 29 Un système de chauffage thermoélectrique ne rend pas un foyer indépendant des combustibles fossiles, mais des panneaux solaires photovoltaïques connectés au réseau non plus. Il dépend du réseau (majoritairement alimenté par les combustibles fossiles) pour contrôler les pénuries et surplus énergétiques, et généralement sur le chauffage centralisé à base de combustible fossile pour le chauffage du foyer et de l’eau.

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Image : Un générateur thermoélectrique de 1 kW accompagné d’un système de refroidissement à l’eau pour les ressources géothermiques à basse température. 31

Un système de chauffage thermoélectrique alimenté par des combustibles fossiles vaut largement celui d’une grande centrale de cogénération récupérant la chaleur issue de sa production d’électricité pour la redistribuer aux foyers pour le chauffage. Avec un système de chauffage thermoélectrique, la chaleur et l’électricité sont produites et utilisées in situ. Nul besoin de mettre en place une infrastructure pour distribuer la chaleur et l’électricité, comme avec une centrale de cogénération. Cela évite la perte de ressources, et donc que la perte énergétique due au transport, qui représentent entre 10 et 20 % de la chaleur et entre 3 et 10 % de l’électricité (voire bien plus dans certaines régions).

Une centrale de cogénération est énergiquement plus efficace pour transformer la chaleur en électricité (entre 25 et 40 %), ce qui signifie qu’un système de chauffage thermoélectrique produit une plus grande proportion de chaleur et une moins grande proportion d’électricité. Mais cela est loin d’être un problème, car même en Europe, 80 % de l’électricité consommée en moyenne dans les foyers sert à alimenter le chauffage de l’eau et des pièces.

Kris De Decker

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  1. Dans les deux cas, le fonctionnement peut être inversé. En envoyant un courant électrique à un générateur thermoélectrique, celui-ci peut servir d’unité de chauffage ou de refroidissement. De la même manière, un courant électrique dans un appareil photovoltaïque produit de la lumière : c’est le principe des LED

  2. Rowe, David Michael, ed. CRC handbook of thermoelectrics. CRC press, 2018. 

  3. Thermoelectric generators, The Museum of Retrotechnology, consulté en mai 2020. http://www.douglas-self.com/MUSEUM/POWER/thermoelectric/thermoelectric.htm 

  4. Polozine, Alexandre, Susanna Sirotinskaya, et Lírio Schaeffer. « History of development of thermoelectric materials for electric power generation and criteria of their quality ». Materials Research 17.5 (2014) : 1260-1267. 

  5. Goupil, Christophe, ed. Continuum theory and modeling of thermoelectric elements. John Wiley & Sons, 2015. 

  6. Joffe, Abram F. « The revival of thermoelectricity ». Scientific American 199.5 (1958) : 31-37. 

  7. Le moteur Stirling, un autre prédécesseur du panneau solaire photovoltaïque qui transforme la chaleur en électricité, mais qui présente bien moins d’avantages. 

  8. Kraemer, Daniel, et al. « Concentrating solar thermoelectric generators with a peak efficiency of 7.4%. » Nature Energy 1.11 (2016) : 1-8. 

  9. Amatya, R., et R. J. Ram. « Solar thermoelectric generator for micropower applications ». Journal of electronic materials 39.9 (2010) : 1735-1740. 

  10. Gayathri, Mlle. D., Binu, Mlle. R., M. Vijay Anand, Mlle. R. Lavanya, et Mlle. R. Kanmani. « Thermoelectric Power Generation Using Solar Energy ». International Journal for Scientific Research & Development, Vol. 5, 03ème édition, 2017. 

  11. Jiang, Shan, et al. « Encapsulation of PV modules using ethylene vinyl acetate copolymer as the encapsulant ». Macromolecular Reaction Engineering 9.5 (2015) : 522-529. 

  12. Xu, Yan, et al. « Global status of recycling waste solar panels: A review ». Waste Management 75 (2018) : 450-458. 

  13. Sica, Daniela, et al. « Management of end-of-life photovoltaic panels as a step towards a circular economy ». Renewable and Sustainable Energy Reviews 82 (2018) : 2934-2945. 

  14. Bahrami, Amin, Gabi Schierning, et Kornelius Nielsch. « Waste Recycling in Thermoelectric Materials ». Advanced Energy Materials (2020). 

  15. Balva, Maxime, et al. « Dismantling and chemical characterization of spent Peltier thermoelectric devices for antimony, bismuth and tellurium recovery ». Environmental technology 38.7 (2017) : 791-797. 

  16. En termes de poids, un générateur thermoélectrique de 5 grammes est composé d’alumine pour les plaques en céramique (44 %) ; de cuivre pour les contacts électriques (28 %) ; de tellure (10 %), de bismuth (6 %) et d’antimoine (2 %) pour les pieds thermoélectriques, et de petites quantités d’étain (pour la soudure), de sélénium (qui sert à « doper » le tellurure de bismuth) et de la pâte de silicium (le seul polymère présent dans le module, qui relie l’ensemble). Dans les générateurs thermoélectriques, la concentration d’antimoine, de tellure et de bismuth, des éléments rares, est très élevée par rapport aux ressources « traditionnelles », d’où l’intérêt du recyclage. 15 

  17. Gao, H. B., et al. « Development of stove-powered thermoelectric generators : A review ». Applied Thermal Engineering 96 (2016) : 297-310. 

  18. Nuwayhid, Rida Y., Alan Shihadeh, et Nesreen Ghaddar. « Development and testing of a domestic woodstove thermoelectric generator with natural convection cooling ». Energy conversion and management 46.9-10 (2005) : 1631-1643. 

  19. Champier, Daniel, et al. « Study of a TE (thermoelectric) generator incorporated in a multifunction wood stove ». Energy 36.3 (2011) : 1518-1526. 

  20. Raman, Perumal, Narasimhan K. Ram, et Ruchi Gupta. « Development, design and performance analysis of a forced draft clean combustion cookstove powered by a thermo electric generator with multi-utility options ». Energy 69 (2014) : 813-825. 

  21. O’Shaughnessy, S. M., et al. « Field trial testing of an electricity-producing portable biomass cooking stove in rural Malawi ». Energy for Sustainable development 20 (2014) : 1-10. 

  22. Champier, Daniel, et al. « Thermoelectric power generation from biomass cook stoves ». Energy 35.2 (2010) : 935-942. 

  23. Champier, Daniel, et al. « Prototype combined heater/thermoelectric power generator for remote applications ». Journal of electronic materials 42.7 (2013) : 1888-1899. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02014177/document 

  24. Champier, Daniel. « Thermoelectric generators: A review of applications ». Energy conversion and management 140 (2017) : 167-181. http://www.soliftec.com/ThermGen20170.pdf 

  25. Favarel, Camille, et al. « Thermoelectricity-A Promising Complementarity with Efficient Stoves in Off-grid-areas ». Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems 3.3 (2015) : 256-268. 

  26. Goudarzi, A. M., et al. « Integration of thermoelectric generators and wood stove to produce heat, hot water, and electrical power ». Journal of electronic materials 42.7 (2013) : 2127-2133. 

  27. Les chercheurs proposent aussi une manière de retirer la pompe : un réservoir d’eau peut être placé à une hauteur de 1 mètre, la gravité fonctionnera comme une pompe pour le système de refroidissement, et l’eau chaude produite par le système de refroidissement pourra être stockée dans un réservoir isolé. 

  28. Un autre prototype a généré une quantité moyenne d’électricité de 27 W avec seulement deux générateurs, plus qu’assez pour alimenter la pompe (8 W). La production nette d’énergie est de 9,5 watts par générateur. Montecucco, Andrea, Jonathan Siviter, et Andrew R. Knox. « A combined heat and power system for solid-fuel stoves using thermoelectric generators ». Energy Procedia 75 (2015) : 597-602. 

  29. En réalité, les premières expériences portant sur des systèmes de chauffage thermoélectriques datent de la fin des années 1990. Elles visaient le développement de chaudières à gaz autoalimentées. Les systèmes de chauffage centralisés consomment généralement entre 250 et 400 W d’électricité pour alimenter leurs composants électroniques : ventilateur aspirant et refoulant, pompes et tableau de commande. Grâce aux générateurs thermoélectriques, le système continue à chauffer la maison même lors d’une coupure de courant. En plus des panneaux solaires photovoltaïques, cela ne fonctionne que lorsque le soleil brille. Allen, D. T., et W. Ch Mallon. « Further development of” self-powered boilers” ». Dix-huitième Conférence Internationale sur la Thermoélectricité (Eighteenth International Conference on Thermoelectrics). Proceedings, ICT’99 (Cat. No. 99TH8407). IEEE, 1999. Allen, Daniel T., et Jerzy Wonsowski. « Thermoelectric self-powered hydronic heating demonstration ». XVI ICT’97. Proceedings ICT’97. 16ème Conférence Internationale sur la Thermoélectricité (16th International Conference on Thermoelectrics) (Cat. No. 97TH8291). IEEE, 1997. 

  30. Moser, Wilhelm, et al. « A biomass-fuel based micro-scale CHP system with thermoelectric generators ». Au cours de la Conférence Centre-Européenne sur la Biomasse 2008 (Central European Biomass Conference 2008). 2008. 

  31. Liu, Changwei, Pingyun Chen, et Kewen Li. « A 1 KW thermoelectric generator for low-temperature geothermal resources ». Trente-neuvième atelier sur le génie des réservoirs géothermiques (Thirty-ninth workshop on geothermal reservoir engineering), Stanford University, Stanford, California, États-Unis. 2014. 

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