Selon la société d’études de marché grenobloise Infinergia Consulting, spécialisée sur les technologies de l’énergie propre, neuf millions de microsystèmes du type capteurs et microactuateurs seront alimentés ...par des générateurs thermoélectriques de moins de 500 mW en 2020, contre seulement 100 000 unités en 2014.

Pour Infinergia, cette explosion du marché de la récupération d’énergie thermique pour l’alimentation électrique de systèmes de faible puissance s’explique par deux phénomènes concomitants. D’abord, l’avènement de l’Internet des objets qui fait que plusieurs dizaines de millions de systèmes électroniques sans fil seront amenés à être déployés dans une multitude d’applications. Dans ce cadre et pour des raisons à la fois de coût de maintenance et de développement durable, les piles jetables ne peuvent plus être l’unique solution d’alimentation. Les générateurs thermoélectriques deviennent ainsi une alternative viable pour fournir de l’énergie à ces systèmes dans les applications où il y a une source de chaleur à proximité.

« Par ailleurs, de nouvelles technologies, à la fois moins chères et plus performantes, sont en train de rebattre les cartes en matière de thermoélectricité, ajoute Fabrice Poulin, dirigeant d’Infinergia. A la différence des deux générations précédentes, la troisième génération de générateurs, en cours d’échantillonnage, ne s’appuie pas sur des matériaux rares comme le Bi₂Te₃, met en œuvre des nanostructures et fait espérer des rendements supérieurs, au-delà de 10%. Ces caractéristiques nous laissent penser que la récupération d’énergie thermoélectrique va passer dans un nouvel âge à partir de 2019. » Un nouvel âge qui pourrait voir l’émergence de nouveaux acteurs comme l’allemand O-Flexx Technologies, l’américain Evident Technologies (renforcé par l’acquisition en 2015 de GMZ Energy) ou le français HotBlock OnBoard, créé en 2012 et hébergé sur le site de Minatec à Grenoble.

Côté applications de la récupération d’énergie thermique, Infinergia en recense une centaine sur cinq grands segments de marché : les infrastructures et le bâtiment, l’industrie, les transports, les applications grand public et le médical (sachant qu’aujourd’hui, les deux premiers secteurs absorbent la quasi-intégralité des ventes). La société d’études a également quantifié les 12 applications les plus prometteuses avec les primo-adoptants associés (fabricants d’équipements ou intégrateurs). « A titre d’exemple, le groupe ABB utilise déjà des capteurs sans fil et sans pile à récupération d’énergie thermoélectrique dans des procédés industriels très exigeants de mesure de température », indique Fabrice Poulin.

L’étude d’Infinergia détaille aussi la chaîne de valeur amont de l’industrie de la thermoélectricité. Les fabricants de générateurs thermoélectriques et de solutions de stockage sont listés et positionnés selon leur maturité technologique et commerciale. Cette revue est complétée par une description de l’écosystème associé, notamment les sociétés spécialisées dans la conception de ce type de systèmes électroniques et les événements clés qui aident à structurer cette industrie émergente.