Le projet ThermoHarv est une initiative globale visant à résoudre le problème persistant des pertes énergétiques dans les infrastructures modernes en récupérant la chaleur résiduelle et en la transformant en électricité à faible puissance utile pour les bâtiments intelligents de demain. Le projet rassemble plusieurs partenaires qui partagent l’objectif de développer des matériaux et des dispositifs thermoélectriques innovants pouvant s’intégrer de manière transparente dans les composants réels des bâtiments.
L’objectif principal est d’exploiter les gradients thermiques qui se produisent naturellement dans les environnements résidentiels et industriels en utilisant des composites avancés à base de polymères, notamment le polyuréthane thermoplastique (TPU). Une innovation particulièrement prometteuse dans ce contexte est l’utilisation d’encres thermoélectriques à base de nanotubes de carbone (CNT), qui sont appliquées à l’aide de techniques d’écriture directe à l’encre. Cette approche permet d’obtenir des motifs à haute résolution sans avoir recours à un masquage, de produire des couches flexibles et fines et offre une liberté de conception remarquable tout en restant évolutive pour les applications industrielles.
Dans le cadre de ThermoHarv, ma contribution porte sur la conception, la synthèse et la caractérisation détaillée de générateurs thermoélectriques organiques (OTEG). Ces travaux portent sur le développement d’encres thermoélectriques à base de nanotubes de carbone (CNT) aux propriétés rhéologiques soigneusement ajustées pour garantir leur aptitude à la mise en œuvre et une forte adhérence aux substrats TPU.
Outre le développement des encres, je participe au développement de dispositifs optimisant les interfaces thermiques et électriques, améliorant ainsi les performances globales des générateurs. Une attention particulière est portée à la résolution de défis techniques majeurs : création de générateurs thermoélectriques flexibles et durables, conservant leurs performances dans le temps et conception de circuits performants capables de maximiser le rendement des gradients de température présents dans les applications réelles.
En concevant des prototypes pratiques, tels que des gaines thermoélectriques flexibles pour les tuyaux d’eau chaude qui combinent des polymères thermo-isolants avec des couches extérieures thermoconductrices, ces travaux contribuent à la vision plus large du « bâtiment du futur », où pratiquement toutes les surfaces ont le potentiel de servir de plateforme pour la production d’énergie durable.
