Des scientifiques trouvent un moyen de convertir la chaleur résiduelle des serveurs et des voitures électriques en électricité

Des chercheurs de l'université POSTECH en Corée du Sud ont développé une nouvelle technologie qui augmente considérablement l'efficacité de la conversion de l'énergie thermique dissipée dans l'environnement en courant électrique. Cette découverte devrait être une étape révolutionnaire pour améliorer l'efficacité énergétique des centres de données d'AI, des installations industrielles et des voitures électriques. C'est ce qu'indique l'information de Ixbt.com.

La base de ce nouveau développement repose sur une structure inhabituelle du silicium. Contrairement aux nanoprismes de silicium massifs traditionnels, les scientifiques ont créé des nanotubes de silicium creux. Il a été prouvé que cette structure est beaucoup plus efficace pour retenir la chaleur. Selon les résultats de la recherche, la conductivité thermique de ces nanotubes est inférieure de 70 % à celle des structures massives.

Localisation des phonons : comment fonctionne la technologie ?

Dans ce processus, l'effet de localisation des phonons — des quasi-particules transportant la chaleur dans les solides — joue un rôle crucial. Alors que la chaleur se propage relativement librement dans le silicium ordinaire, une partie de l'énergie thermique reste « verrouillée » à l'intérieur des nanotubes creux et se propage beaucoup plus lentement. Cela crée des conditions idéales pour les systèmes thermoélectriques qui convertissent la chaleur en électricité.

Auparavant, il était considéré comme presque impossible d'atteindre un tel effet dans des structures simples et à température ambiante. Cependant, les scientifiques coréens ont réussi à y parvenir grâce à une construction relativement simple. Cela permet de transférer la technologie du laboratoire vers une production réelle.

L'un des avantages les plus importants de ce développement est l'utilisation du silicium ordinaire au lieu d'éléments rares et coûteux comme le bismuth et le tellure, traditionnellement utilisés dans les systèmes thermoélectriques. Le faible coût de ce matériau et sa large disponibilité dans l'industrie réduisent considérablement le coût de la technologie.

Importance pour l'industrie et l'infrastructure AI

Actuellement, les serveurs supportant ChatGPT et d'autres grands modèles de langage génèrent des quantités massives de chaleur. Reconvertir cette chaleur « perdue » en électricité réduit les coûts de refroidissement des centres de données et augmente l'efficacité globale. De plus, récupérer l'énergie issue de la surchauffe des batteries et des moteurs dans les voitures électriques pourrait prolonger leur autonomie (range).

Les auteurs de l'étude soulignent que la nouvelle méthode est pleinement compatible avec les technologies de fabrication de circuits intégrés existantes. Cela accélérera l'apparition de modules convertissant la chaleur résiduelle en énergie utile dans les appareils « intelligents » et les équipements industriels.