quipementiers et constructeurs vont bientt transformer la chaleur des gaz d'chappement en lectricit afin de rduire la consommation de votre voiture.

La socit Gentherm, l'quipementier Tenneco, BMW et Ford travaillent sur la production d'lectricit partir de la chaleur des gaz d'chappement. PURESTOCK/SIPA

C'est un fait peu connu : une voiture classique moteur thermique (essence ou diesel) exploite moins de 30 % de l'nergie contenue dans son carburant pour avancer. Le reste est dissip sous forme de chaleur dans le systme de refroidissement du moteur, mais aussi et surtout dans ses gaz d'chappement. L'ide consistant rcuprer une partie de cette nergie, gratuite puisque jusqu'ici inexploite, n'est pas nouvelle.
BMW a par exemple longtemps travaill sur l'utilisation d'une vritable petite machine vapeur (appele turbosteamer) alimente par la chaleur des gaz d'chappement afin d'pauler le moteur thermique principal. Momentanment dlaisse pour des raisons de cot et d'encombrement, cette voie de recherche n'est toutefois pas totalement abandonne.
La voie thermo-lectrique

La mthode privilgie aujourd'hui par les quipementiers et constructeurs est dsormais celle dite de la thermo-lectricit, car plus compacte et complmentaire des systmes de traction hybride. Le principe d'un tel systme repose sur l'effet Seebeck, soit la proprit de certains semi-conducteurs de produire de l'lectricit lorsqu'ils sont exposs un fort gradient de temprature. Concrtement, une extrmit du matriau est mise en contact avec les gaz d'chappement dont la temprature peut atteindre prs de 1 000 C dans le cas d'un moteur essence, l'autre avec le liquide de refroidissement du moteur qui reste toujours moins de 100 C.

Consommation moyenne rduite de 5 %


Des prototypes, dvelopps en partenariat par la socit Gentherm, l'quipementier Tenneco, BMW et Ford, ont dj fait la dmonstration de la validit du systme. En situation de charge moteur soutenue, comme par exemple une vitesse stabilise de 120 km/h, la puissance thermo-lectrique dveloppe par les gaz d'chappement peut dpasser 500 W pour un SUV de la taille d'un BMW X3. De quoi presque remplacer totalement l'alternateur, et donc supprimer tout ou partie de sa rsistance mcanique. Globalement, l'objectif annonc du systme est une rduction moyenne de consommation de 5 % pour les premires applications, prvues sur de petits utilitaires. Mais cette rduction devrait tre plus importante sur route.

Complmentaire d'un systme hybride

Comme pour la rcupration d'nergie au niveau des amortisseurs, la thermo-lectricit se montre donc particulirement complmentaire d'un systme de propulsion hybride. Alors que l'hybridation permet surtout de rduire la consommation en ville en rcuprant l'nergie cintique lors des dclrations, frquentes dans ce contexte, la production d'lectricit partir de la chaleur des gaz d'chappement est continue, et particulirement abondante lorsque la vitesse est leve et soutenue, comme sur autoroute.L'intgration d'un systme thermo-lectrique dans une chane de traction hybride dj largement lectrifie permettrait donc de grandement amliorer le rendement de ce type de vhicule en utilisation routire. Les premires applications en srie sont prvues pour 2016.