Finaliste pour le prix Science in action du Google Science Fair 2013, Ann Makosinsk (15 ans) à récemment fabriqué deux prototypes de lampes-torche alimentés par la chaleur dégagée par le corps humain. S’intéressant depuis quelque temps aux énergies renouvelables mais également à la récupération d’énergie, celle-ci s’est finalement concentrée sur l’effet Peltier.
L’effet Peltier ou effet thermoélectrique est (en résumé) un processus physique produisant de l’énergie lorsque des matériaux aux températures différentes entrent en contact.
Combinant 4 carreaux Peltier, Ann Makosinsk a donc eu l’idée de jouer sur les différences de température entre la chaleur produite par la paume de la main d’un individu et l’air ambiant (recueillie par un dissipateur de chaleur) pour alimenter ses lampes-torche. Disposant d’un modèle en aluminium et d’un autre en PVC, il lui est nécessaire de produire 5 degrés de différences entre les deux matériaux pour générer jusqu’à 5,4 mW, soit environ l’énergie nécessaire pour une lampe LED d’une portée de 2 mètres.
La jeune et brillante Canadienne précise d’ailleurs que :
le corps émet 5,7 mW/cm2, mais seulement 0,5 mW est nécessaire pour produire de la lumière avec une LED […] j’ai calculé que l’être humain moyen dissipait environ 350.000 joules par heure, ou 97 watts. La surface moyenne de la surface de la peau humaine est de 1,7 m2 ou 17.000 cm 2, de sorte que la dissipation de la chaleur est égale à 5,7 mW/cm2 [(97/17.000)*1000]. La surface utile de la paume est d’environ 10 cm2. Cela signifie que nous pourrions disposer de 57 mW. Comme l’efficacité thermique d’un carreau Peltier est de l’ordre de 10%, cela signifie que je devrais être en mesure de générer 5.7 mW directement de la paume de la main.
Qui plus est, seulement 26$ de matériel serait nécessaire à la fabrication d’une lampe-torche de ce type.
Mon projet vise à créer une lampe torche alimentée exclusivement par la chaleur générée par la main de l’homme. À l’aide de quatre plaques Peltier et en exploitant la différence thermique entre la paume et l’air ambiant, j’ai conçu une lampe qui éclaire sans piles ni composants mobiles. Ma lampe est ergonomique, thermodynamique et ne requiert que cinq degrés de différence thermique pour fonctionner et produire jusqu’à 5,4 mW à 5 FC.
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