Ann Makosinski, une ado de 15 ans, finaliste du prix "Science in action" du concours planètaire Google Fair a réussi à alimenter une lampe torche sans avoir recours à l'utilisation de piles ou d'énergie cinétique. Découvrons ensemble sa recette magique !
La jeune fille qui s'intéresse depuis longtemps aux énergies renouvelables mais aussi à la récupération de l'énergie perdue est partie de l'hypothèse suivante : si je suis capable de capter suffisamment de chaleur à partir du corps humain, alors mon système pourra produire assez d'électricité pour alimenter une lampe torche.
Un résultat concluant.
Pour arriver à ses fins, la canadienne a utilisé l'effet Peltier (ou effet thermoélectrique), un mécanisme physique bien connu qui entraîne une circulation de chaleur en présence d'un courant électrique. Il est possible d'observer ce phénomène entre deux conducteurs de matériaux différents qui sont en contact. L'un de ces éléments devient plus froid alors que l'autre est légèrement plus chaud.
Et justement, c'est en combinant 4 carreaux 'Peltier' avec la différence de température existante entre la paume de la main et l'air ambiant, qu'elle a conçu un prototype de lampe torche. Ainsi, il suffit d'une différence de température de 5 degrés pour produire jusqu'à 5,4 mW et donc de la luminosité d'une portée de moins de 2 mètres.
Si une partie des carreaux est chauffée et que l'autre est refroidie, alors l'ensemble va générer de l'électricité. Le principe transposé à la lampe torche est le suivant : la paume de la main joue le rôle de chauffage tandis que le refroidissement est assuré grâce à un dissipateur de chaleur.
Calcul magique.
"Notre corps émet 5,7 mW/cm2, mais seulement 0,5 mW est nécessaire pour produire de la lumière avec une LED" a t-elle expliqué.
"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."
Les résultats obtenus prouvent donc l'hypothèse initiale. Et d'après la jeune canadienne, même avec toutes les pertes de conversion thermique, il y aurait encore assez de puissance dans la paume de la main pour fournir davantage de lumière.
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