Brevet FR3111753A1 — publié le 20211224

L’invention concerne une machine de conversion (1) d’énergie thermique provenant de gisements de chaleurs fatales, en énergie électrique. Elle utilise les propriétés de transition de phase magnétique de certains matériaux lorsqu’ils sont soumis à une variation de température par rapport à leur température de Curie (Tc). Elle comporte un convertisseur magnétothermique (2) pourvu d’un stator (S) fixe pourvu d’éléments actifs (4) à base desdits matériaux, et un rotor (R) mobile pourvu de pôles magnétiques (5) et de pôles non magnétiques (5’). La machine comporte un circuit (6) fermé de fluide caloporteur fluidique, couplé à deux sources thermiques (S1, S2) de températures (T1, T2) différentes via des échangeurs de chaleur (E1, E2) et au stator (S) pour transférer l’énergie thermique collectée aux éléments actifs (4). Un système de synchronisation permet de soumettre les éléments actifs (4) à une alternance de cycles thermiques pour générer un déséquilibre magnétique permanent entre ledit rotor (R) et ledit stator (S), et engendrer un déplacement dudit rotor (R) créant de l’énergie mécanique qui peut être convertie en énergie électrique. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Machine de conversion d’énergie thermique en énergie électrique La présente invention concerne une machine de conversion d’énergie thermique en énergie électrique, ladite machine comportant un convertisseur magnétothermique agencé pour convertir des variations de température en énergie mécanique, et un convertisseur électromécanique couplé audit convertisseur magnétothermique agencé pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique, ledit convertisseur magnétothermique comportant des éléments actifs à transition de phase magnétique sous l’effet de la température auxquels ils sont soumis par rapport à une température de transition Tc, passant d’un état ferromagnétique au-dessous de la température de transition Tc, à un état paramagnétique au-dessus de la température de transition Tc, et une unité de modulation thermique à partir d’une première source thermique à une première température et d’une seconde source thermique à une seconde température différente de la première température. L’invention s’intéresse particulièrement à la conversion des chaleurs, dont les chaleurs fatales, en énergie électrique. On appelle « chaleurs » toutes les sources thermiques qui sont chaudes, c’est-à-dire dont la température est supérieure au zéro absolu (> 0 Kelvin). L’invention s’intéresse plus particulièrement aux chaleurs dont la température est comprise entre -100°C et +100°C. La chaleur fatale, aussi appelée chaleur de récupération, ou chaleur perdue, correspond à une énergie thermique générée par un procédé dont ce n’est pas la finalité première, et dans lequel la chaleur produite n’est pas récupérée et est rejetée dans l’atmosphère ou dans tout autre milieu. Selon une étude de l’ADEME (Agence de la Transition Écologique) effectuée en septembre 2017, l'industrie française présente un potentiel de chaleur fatale de 109,5 TWh (térawattheures), soit 36 % de sa consommation de combustibles, dont 56,6 TWh sont perdus à moins de 100℃. À ce gisement s'ajoute 8,4 TWh de chaleur rejetée au niveau des stations d’épuration des eaux usées, des usines d’incinération des ordures ménagères, des Datacenter, des hôpitaux, et autres sites tertiaires. Dans l’industrie, on peut citer à titre d’exemple un procédé de combustion d’un combustible dans un four dont la chaleur utile n’est que de 20% à 40%. Les 60% à 80% restants de la chaleur produite par ce four constituent par conséquent de la chaleur perdue si elle n’est pas récupérée. Cet exemple s’étend à toute autre source thermique issue des centrales thermiques, des centrales nucléaires, des cimenteries, des centrales solaires thermiques, des procédés de liquéfaction des gaz, cette liste n’étant pas exhaustive. En fonction des procédés, la chaleur fatale peut prendre plusieurs formes : rejets gazeux (ex : fumées de fours), rejets liquides (ex : chaudières), ou rejets diffus (ex : fuites d’isolation dans un système thermique). Les températures des chaleurs fatales s’étendent sur une très large plage telle que de -100°C à plus de +500 °C. Pour les chaleurs fatales dont la température est supérieure à 150°C, il existe de nombreuses technologies de génération d’électricité par conversion de chaleur (cycle de Rankine, conversion thermoélectrique inversée basée sur l’effet Seebeck, sels fondus, etc.). Ces technologies sont particulièrement coûteuses et complexes, et ne sont pas rentables, ni assez performantes pour valoriser les chaleurs fatales dont la température est inférieure à 100 °C, appelées également « rejets thermiques à bas niveau de température ». Pour les rejets thermiques à bas niveau de température, les technologies existantes ne proposent qu’un taux de conversion faible et inférieur à 30% en comparaison avec le rendement du cycle de Carnot. La publication US 9,998,036 B2 propose une technologie basée sur la transition de phase magnétique de certains matériaux métalliques, mais limitée à l’exploitation des chaleurs fatales sous forme de rejets liquides. Cette technologie est complexe à mettre en œuvre, encombrante, très peu efficace et par conséquent limitée dans ses applications. En effet, elle nécessite une forte consommation de rejets liquides pour un taux de conversion inférieur à 20% en comparaison avec le rendement du cycle de Carnot. A ce jour, elle n’est pas exploitée industriellement. Face aux enjeux de la transition énergétique, la récupération et la valorisation de la chaleur fatale issue de tout secteur (industriel, tertiaire, résidentiel) constituent un potentiel d’économies d’énergie important et par voie de conséquence une baisse significative de l’impact sur le réchauffement climatique en réduisant drastiquement l’émission des rejets thermiques dans l’atmosphère. En outre, la chaleur fatale constitue un gisement d’énergie thermique largement disponible dans le monde entier. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une machine industrialisable, compacte, fiable et sûre dans le respect des normes en matière de champ magnétique et de pression, mettant en œuvre un mécanisme peu contraint donc offrant une longue durée de vie avec peu d’entretien, exploitant une technologie basée sur la transition de phase magnétique de certains matériaux, offrant un taux de conversion élevé supérieur à 60% en comparaison avec le rendement du cycle de Carnot, sans aucun impact négatif sur l’environnement ni sur le paysage, pouvant exploiter des gisements d’énergie thermique sous différentes formes pour produire de l’énergie électrique verte et renouvelable, au moyen d’une technologie modulaire facilement configurable en fonction des puissances visées et des températures des gisements d’énergie. Dans ce but, l'invention concerne une machine du genre indiqué en préambule, caractérisée en ce que ledit convertisseur magnétothermique comporte un stator fixe pourvu desdits éléments actifs, et un rotor mobile en translation ou en rotation pourvu à égalité de pôles magnétiques et de pôles non magnétiques, et en ce que ladite unité de modulation thermique comporte un circuit fluidique fermé, couplé d’une part à ladite première source thermique par l’intermédiaire d’un premier échangeur de chaleur et à ladite seconde source thermique par l’intermédiaire d’un second échangeur de chaleur pour collecter l’énergie thermique et simultanément isoler ladite machine de conversion desdites sources thermiques, et est couplé d’autre part audit stator pour transférer l’énergie thermique collectée auxdits éléments actifs, et un système de synchronisation agencé pour soumettre lesdits éléments actifs à des variations de température, générer un déséquilibre magnétique permanent entre ledit rotor et ledit stator, et engendrer un déplacement dudit rotor pour créer de l’énergie mécanique. Dans une première forme de réalisation, ladite machine de conversion peut comporter une carcasse magnétique fixe superposée audit stator et agencée pour canaliser le flux magnétique et fermer les lignes de champ sur les pôles magnétiques dudit rotor. Dans une seconde forme de réalisation, elle peut comporter deux rotors superposés, radialement ou axialement, disposés de part et d’autre dudit stator, les deux rotors ayant le même nombre de pôles magnétiques et non magnétiques, et les deux rotors étant couplés entre eux par une liaison mécanique ou un couplage magnétique. Ledit stator peut comporter un support sur lequel sont fixés lesdits éléments actifs, ainsi que des raccords fluidiques et des passages fluidiques pour mettre en communication ledit circuit fluidique avec lesdits éléments actifs. Dans une forme de réalisation préférée, ledit stator comporte un nombre d’éléments actifs qui est un multiple du nombre de pôles magnétiques et non magnétiques dudit rotor. Lesdits éléments actifs peuvent être répartis dans ledit stator en un premier groupe d’éléments actifs et en un second groupe d’éléments actifs, les éléments actifs du premier groupe étant alternés avec les éléments actifs du second groupe de sorte à créer une alternance entre des éléments actifs dans un état ferromagnétique favorisant le passage d’un flux magnétique, et des éléments actifs dans un état paramagnétique empêchant le passage d’un flux magnétique. Ledit circuit fluidique comporte avantageusement un fluide caloporteur choisi dans le groupe comportant une solution aqueuse avec ou sans additif, un milieu gazeux, un gaz liquéfié, un produit pétrolier. Dans la forme de réalisation préférée, ledit circuit fluidique comporte une pompe et deux boucles de circulation du fluide caloporteur raccordées en parallèle par ledit système de synchronisation, et ledit système de synchronisation est agencé pour raccorder en série lesdits éléments actifs avec lesdits échangeurs de chaleur alternativement dans l’une et l’autre desdites boucles de circulation. De manière avantageuse, ledit système de synchronisation comporte des distributeurs fluidiques commandés selon une fréquence de commutation déterminée par un actionneur choisi parmi les actionneurs mécaniques, hydrauliques, électrique et/ou électroniques. Selon les variantes de réalisation, les distributeurs fluidiques peuvent être commandés par le rotor du convertisseur magnétothermique et une transmission par came mécanique, par un moteur auxiliaire à vitesse variable et une transmission par came mécanique, par une came électrique ou électronique programmable. Ledit circuit fluidique peut comporter en outre un réservoir tampon de fluide caloporteur raccordé en série avec chacune desdites boucles de circulation. De manière avantageuse, le circuit fluidique comporte des organes de contrôle du sens de circulation dudit fluide caloporteur agencés pour faire circuler le fluide caloporteur dans chacun desdits échangeurs de chaleur dans un unique sens de circulation. Lesdits éléments actifs peuvent comporter au moins l’un des matériaux choisis dans le groupe comprenant le gadolinium, un alliage de gadolinium, un alliage de fer, un alliage de manganèse, un alliage de lanthane, lesdits alliages pouvant comporter au moins l'un des matériaux choisis dans le groupe comprenant au moins le silicium, le germanium, le fer, le magnésium, le phosphore, le manganèse, l’hydrogène, l'arsenic. Et ledit matériau peut se présenter sous l'une des formes choisie dans le groupe comprenant une lame, un bloc poreux, un bloc de lames, une pastille, de la poudre, un agglomérat de morceaux. Les pôles magnétiques dudit rotor peuvent être choisis parmi le groupe comprenant un assemblage magnétique, un ou des aimants permanents, un électro-aimant, un aimant supraconducteur, un électro-aimant supraconducteur, un supraconducteur. Et les pôles non magnétiques dudit rotor peuvent être réalisés en matériau paramagnétique doux ou par de l’air. Dans une variante de réalisation, au moins un des pôles magnétiques dudit stator ou dudit rotor peut être décalé par rapport aux autres pôles magnétiques symétriques dudit stator ou dudit rotor, pour introduire un déséquilibre magnétique permanent entre ledit stator et ledit rotor. Ledit convertisseur électromécanique est avantageusement un générateur électrique, le rotor dudit générateur électrique étant couplé au rotor dudit convertisseur magnétothermique soit directement, soit par l’intermédiaire d’un réducteur ou d’un multiplicateur de vitesse pour adapter les vitesses des deux rotors. Ladite machine de conversion peut comporter plusieurs convertisseurs magnétothermiques raccordés en série, en parallèle ou selon une combinaison série-parallèle. Préférentiellement, la machine de conversion selon l’invention est agencée pour atteindre un taux de conversion supérieur à 60% en comparaison avec le rendement du cycle de Carnot. En outre, on l’utilise avantageusement pour récupérer l’énergie thermique issue de chaleurs fatales perdues dans une plage de température de -100°C à +100°C, la différence de température entre la première source thermique et la seconde source thermique pouvant être au moins égale à 10°C. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant le principe utilisé dans l’invention basé sur la transition de phase magnétique d’un matériau métallique, la figure 2 est un schéma de fonctionnement d’une machine de conversion selon l’invention, la figure 3 est une vue en plan du convertisseur magnétothermique de la machine de la figure 2, la figure 4 est une vue en perspective du rotor du convertisseur magnétothermique de la figure 3, la figure 5 représente en perspective une machine de conversion selon l’invention, vue du côté de la commande fluidique, la figure 6 représente en perspective la machine de conversion de la figure 5, vue du côté du convertisseur électromécanique, la figure 7 est une vue éclatée d’une machine de conversion selon l’invention pourvue de deux étages thermiques. Dans les exemples de réalisation illustrés, les éléments ou parties identiques portent les mêmes numéros de référence. En outre, les termes qui ont un sens relatif, tels que vertical, horizontal, droite, gauche, avant, arrière, au-dessus, en-dessous, etc. doivent être interprétés dans des conditions normales d’utilisation de l’invention, et telles que représentées sur les figures. La machine de conversion 1, 100 selon l’invention exploite une technologie basée sur la transition de phase magnétique de certains matériaux lorsqu’ils sont soumis à une variation de température par rapport à une température de transition Tc. La température de transition Tc est la température de Curie ou point de Curie à laquelle un matériau ferromagnétique (FM) perd son aimantation. Le matériau devient alors paramagnétique (PM). La figure 1 illustre schématiquement le principe utilisé dans l’invention. Le matériau M à transition de phase magnétique est schématisé par un barreau de matériau, appelé par la suite élément actif 4, et porté par ou intégré dans un stator S fixe. Il coopère avec des aimants A formant les pôles magnétiques 5 d’un rotor R mobile par rapport au stator S en translation ou en rotation. Dans la figure 1, le rotor R se déplace en translation selon la flèche D. Lorsque le matériau M est soumis à une température T1 supérieure à la température de transition Tc (à gauche de la figure 1), il passe d’un état ferromagnétique à un état paramagnétique PM dans lequel il n’a pas d’effet ni sur les deux aimants A, ni sur le rotor R. Puis lorsque le matériau M est soumis à une température T2 inférieure à la température de transition Tc (à droite de la figure 1), il revient à un état ferromagnétique FM dans lequel il favorise le passage d’un flux magnétique entre les deux aimants A, et crée un déséquilibre magnétique avec le rotor R qui se déplace en direction de la flèche D pour retrouver une position d’équilibre magnétique. En répétant ce cycle thermique à une fréquence définie, le rotor R va suivre le matériau M dans son état ferromagnétique en suivant les zones thermiques générées par les variations de température. Le déplacement du rotor R crée alors une énergie mécanique qui va pouvoir être transformée en énergie électrique. Le déplacement du rotor R peut être alternatif si le rotor R est linéaire comme illustré à la figure 1, ou continu si le rotor R est rotatif comme illustré dans les autres figures 2 à 7. L’énergie mécanique produite dépendra de la nature des matériaux et de leur température de transition Tc, de l’intensité du champ magnétique du rotor R, du nombre de pôles magnétiques 5, de la fréquence de cycles thermiques et de la différence entre les températures T1 et T2. Les matériaux à transition de phase magnétique peuvent être choisis dans le groupe comprenant au moins le gadolinium (Gd), un alliage de gadolinium (Gd), un alliage de fer (Fe), un alliage de manganèse (Mn), un alliage de lanthane (La), lesdits alliages comportant au moins l'un des matériaux choisis dans le groupe comprenant au moins le silicium (Si), le germanium (Ge), le fer (Fe), le magnésium (Mg), le phosphore (P), le manganèse (Mn), l’hydrogène (H), l'arsenic (As). Les matériaux à transition de phase magnétique peuvent en outre se présenter sous différentes formes telles que celles choisies dans le groupe comportant une lame plane ou non, un bloc poreux, un bloc de lames superposées, une pastille, de la poudre, un agglomérat de morceaux. Le niveau de la température de transition Tc de ces matériaux permet d’exploiter efficacement des gisements thermiques de bas niveau de température situés par exemple dans une plage de température de -100°C à +100°C. En outre l’écart entre les températures T1 et T2 peut être faible, et au moins égale à 10°C. La figure 2 illustre schématiquement le fonctionnement d’une machine de conversion 1 selon l’invention comportant un convertisseur magnétothermique 2 agencé pour convertir des variations de température en énergie mécanique, et un convertisseur électromécanique 3 couplé au convertisseur magnétothermique 2 agencé pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique E. Elle comporte en outre une unité de modulation thermique agencée pour collecter de l’énergie thermique à partir d’une première source thermique S1 à une première température T1 et d’une seconde source thermique S2 à une seconde température T2 différente de la première température T1 et pour la transférer au convertisseur magnétothermique 2. Le convertisseur magnétothermique 2 comporte un stator S fixe pourvu de matériau M à transition de phase magnétique qui constituent des éléments actifs 4, et un rotor R mobile en rotation autour d’un axe X pourvu d’aimants A qui constituent des pôles magnétiques 5. Dans la figure 2 et uniquement aux fins d’explication du fonctionnement de la machine 1, seuls deux éléments actifs 4 et seuls deux pôles magnétiques 5 sont représentés. L’unité de modulation thermique comporte un circuit fluidique 6 interne à la machine de conversion 1, fermé et indépendant des sources thermiques. En effet, le circuit fluidique 6 est couplé à la première source thermique S1 par l’intermédiaire d’un premier échangeur de chaleur E1 et à la seconde source thermique S2 par l’intermédiaire d’un second échangeur de chaleur E2 pour collecter l’énergie thermique. Les échangeurs de chaleur E1, E2 ont de fait l’avantage d’isoler le circuit fluidique 6 ainsi que l’ensemble de la machine de conversion 1 des sources thermiques S1, S2. Les échangeurs de chaleur E1, E2 peuvent être des échangeurs liquide/liquide, gaz/gaz, gaz/liquide ou liquide/gaz, en fonction de la nature des sources thermiques et celle du fluide caloporteur. Le circuit fluidique 6 est également couplé au stator S pour transférer l’énergie thermique collectée aux éléments actifs 4 qu’il met en série avec les échangeurs de chaleur E1 et E2. A cet effet, le circuit fluidique 6 comporte une pompe 7 agencée pour mettre en circulation un fluide caloporteur au travers des échangeurs de chaleur E1 et E2 et des éléments actifs 4. Le fluide caloporteur peut être constitué de tout fluide capable de transporter de l’énergie thermique d’un point à un autre sans perte, liquide ou gazeux, tel qu’une solution aqueuse avec ou sans additif, un milieu gazeux, un gaz liquéfié, etc. ce fluide étant choisi en fonction des températures de fonctionnement de la machine. La solution aqueuse peut être de l’eau pure ou avec un additif antigel tel que du glycol et/ou anticorrosion tel que la soude et/ou tout autre additif en fonction des conditions de fonctionnement du fluide caloporteur. Le circuit fluidique 6 comporte deux boucles de circulation 61, 62 du fluide caloporteur raccordées en parallèle par un système de synchronisation agencé pour raccorder en série les éléments actifs 4 avec les échangeurs de chaleur E1, E2 alternativement dans l’une et l’autre boucles de circulation 61, 62 pour créer une alternance de cycles thermiques à une fréquence déterminée, générer un déséquilibre magnétique permanent entre le rotor R et le stator S, et engendrer un déplacement du rotor R. Le système de synchronisation comporte des distributeurs fluidiques 10 commandés selon une fréquence de commutation déterminée par un actionneur 11. Les distributeurs fluidiques 10 peuvent être constitués de vannes à boisseau ou à tiroir, à double voie. L’actionneur 11 peut être choisi parmi les actionneurs mécaniques, hydrauliques, électrique et/ou électroniques. Par exemple, l’actionneur 11 peut être séparé de la machine et constitué d’un moteur auxiliaire ou dédié, à vitesse variable, et couplé aux distributeurs fluidiques 10 par une transmission mécanique. Il peut être intégré à la machine et constitué du rotor R du convertisseur magnétothermique, couplé aux distributeurs fluidiques 10 par une transmission mécanique. Dans ces deux exemples, la transmission mécaniquement peut être avantageusement une transmission par came 26 (voir figure 5). L’actionneur 11 peut également être constitué une came électrique ou électronique pilotée par une carte électronique programmable. Ces exemples ne sont bien entendu pas limitatifs. Le circuit fluidique 6 comporte un réservoir tampon 8 de fluide caloporteur raccordé en série avec chacune des boucles de circulation 61, 62. Il comporte en outre des organes de contrôle 9 du sens de circulation du fluide caloporteur dans les boucles de circulation 61, 62 pour imposer un unique sens de circulation du fluide caloporteur dans les échangeurs de chaleur E1, E2, illustré par les flèches F. Les organes de contrôle 9 peuvent être constitués de valves unidirectionnelles, par exemple à bille, n’autorisant le passage de fluide que dans un seul sens de circulation. En référence à la figure 2, le fonctionnement de la machine de conversion 1 est décrit. Dans un premier cycle thermique, les distributeurs fluidiques 10 sont dans une première position, telle qu’illustrée à la figure 2 et le fluide caloporteur circule dans une première boucle de circulation 61 représentée en trait plein, à partir du réservoir tampon 8, via la pompe 7. Il traverse le premier échangeur de chaleur E1 pour récupérer de l’énergie thermique a une température T1 issue d’une première source de chaleur S1 et supérieure à la température de transition Tc, traverse un élément actif 4 situé en haut de la figure 2, qui passe à un état paramagnétique n’ayant aucun effet sur les aimants A du rotor R (aimants sans hachure), traverse le second échangeur de chaleur E2 pour récupérer de l’énergie thermique a une température T2 issue d’une seconde source de chaleur S2 et inférieure à la température de transition Tc, traverse un élément actif 4 situé en bas de la figure 2, qui passe à un état ferromagnétique favorisant la conduction du flux magnétique entre les aimants A du rotor R (aimants avec hachures) et induisant la rotation du rotor R autour de l’axe X, puis revient dans le réservoir tampon 8. Dans un second cycle thermique, les distributeurs fluidiques 10 sont dans une seconde position, non illustrée à la figure 2, et le fluide caloporteur circule dans une seconde boucle de circulation 62 représentée en trait interrompu court, à partir du réservoir tampon 8, via la pompe 7, traverse le premier échangeur de chaleur E1 pour récupérer de l’énergie thermique a la température T1 issue de la première source de chaleur S1 et supérieure à la température de transition Tc, traverse l’élément actif 4 situé en bas de la figure 2, qui passe à un état paramagnétique n’ayant aucun effet sur les aimants A du rotor R, traverse le second échangeur de chaleur E2 pour récupérer de l’énergie thermique a la température T2 issue de la seconde source de chaleur S2 et inférieure à la température de transition Tc, traverse l’élément actif 4 situé en haut de la figure 2, qui passe à un état ferromagnétique favorisant la conduction du flux magnétique entre les aimants A du rotor R et induisant la rotation du rotor R autour de l’axe X, puis revient dans le réservoir tampon 8. Les premiers et seconds cycles thermiques se répètent à une fréquence grâce au système de synchronisation qui commande la commutation des distributeurs hydrauliques, en créant une alternance de phases paramagnétiques et ferromagnétiques dans les éléments actifs 4, et en générant un couple de rotation sur le rotor R. Le fluide caloporteur circule dans les éléments actifs 4 dans un sens dans la première boucle de circulation 61 et dans le sens contraire dans la seconde boucle de circulation 62, mais circule toujours dans le même sens selon la flèche F dans les échangeurs de chaleur E1, E2. Le convertisseur magnétothermique 2 est représenté plus en détail dans les figures 3 et 4, dans une configuration rotative, sans que cet exemple ne soit limitatif. Une configuration linéaire est tout à fait envisageable. Il entre dans une machine de conversion 1 telle que représentée dans les figures 5 à 7. Les éléments actifs 4 sont portés par un support 12 (fig. 7), de forme annulaire ou discale, centré sur l’axe X. Le support 12 constitue ou fait partie intégrante d’un stator S fixe. Le rotor R est constitué, dans l’exemple des figures 3 et 4, de deux rotors 13, 14 superposés radialement : un rotor interne 13 et un rotor externe 14, coaxiaux et centrés sur l’axe X, séparés entre eux par un entrefer 15 dans lequel est logé le stator S. Cette configuration n’est pas limitative puisque les deux rotors peuvent également être superposés axialement (voir figure 7). Les rotors intérieur 13 et extérieur 14 comportent un même nombre de pôles magnétiques 5 et de pôles non magnétiques 5’. En outre et pour chaque rotor 13, 14, le nombre de pôles magnétiques 5 est égal au nombre de pôles non magnétiques 5’. Les rotors intérieur 13 et extérieur 14 sont couplés entre eux pour tourner de manière synchrone. Ils peuvent être couplés par une transmission mécanique, telle qu’un train d’engrenage, un système courroie et poulie, un système chaine et pignon, ou similaire. Ils peuvent également être couplés entre eux magnétiquement, donc sans contact. Dans l’exemple des figures 3 et 4, le rotor R comporte quatre pôles magnétiques 5 et quatre pôles non magnétiques 5’ alternés et disposés symétriquement l’un par rapport à l’autre. Bien entendu, le nombre de pôles magnétiques 5 n’est pas limité à quatre et peut être égal à deux (voir figure 7) ou supérieur à quatre. Le rotor interne 13 présente une forme cylindrique et comporte un noyau central 16 de préférence amagnétique ou peu magnétique. Il peut être creux et rempli d’air, ou plein et réalisé dans un matériau tel que l’aluminium, l’inox, ou similaire. Le rotor interne 13 comporte des aimants A, répartis en quatre paires d’aimants A, pour former quatre pôles magnétiques 5, répartis à angle droit autour du noyau central 16, reliés entre eux par des pièces magnétiques 17. Elles peuvent être réalisées en fer doux, acier doux, ou similaire. Il peut être complété par des déflecteurs 18 de préférence magnétisable, ferromagnétique ou magnétique, disposés à la périphérie extérieure du rotor interne 13, au droit des pôles magnétiques 5 et entre deux pièces magnétiques 17, pour canaliser et limiter le flux magnétique. Le rotor externe 14 comporte une carcasse magnétique 19. Elle peut être réalisée en fer doux, acier doux, ou similaire. Elle porte des aimants A, répartis en quatre groupes de six aimants A, pour former quatre pôles magnétiques 5, répartis à angle droit. Les parties vides d’aimants A ou pôles non magnétiques 5’ peuvent comporter un déflecteur 20 de préférence magnétisable, ferromagnétique ou magnétique, disposé à la périphérie intérieure du rotor externe 14, pour canaliser et limiter le flux magnétique. Les vecteurs magnétiques Vm et les lignes de champ Lc sont représentés schématiquement à la figure 3. Le flux magnétique produit par chaque pôle magnétique 5 du rotor interne 13 se referme sur lui-même en passant par le stator S, les pôles magnétiques 5 correspondant du rotor externe 14 et la carcasse magnétique 19. Les pôles magnétiques 5 du rotor R peuvent comporter avantageusement des aimants permanents, chaque pôle pouvant être formé d’un ou de plusieurs aimants permanents. Les aimants A sont choisis pour générer une densité de flux magnétique d’au moins 0,2 à 2 Teslas. Ils peuvent aussi comporter d’autres générateurs de champ magnétique, tels que ceux choisis dans le groupe comprenant un assemblage magnétique (combinaison d’aimants permanents et de pièces magnétiques), un électro-aimant, un aimant supraconducteur, un électro-aimant supraconducteur, un supraconducteur. Par conséquent, le terme « aimant A » utilisé dans la description s’étend à toutes les formes de réalisation de générateurs de champ magnétique. La figure 4 montre uniquement le rotor R de la figure 3 en perspective, sans le stator S. La carcasse 19 peut être réalisée en une ou plusieurs pièces, et par exemple en quatre pièces identiques 19a, 19b, 19c, 19d, assemblées par des formes d’emboitement complémentaires. Tout autre moyen de construction peut bien entendu convenir. Dans une variante de réalisation non illustrée, le rotor R peut ne comporter qu’un seul rotor. Dans ce cas, la machine de conversion 1 comporte une carcasse magnétique fixe disposée à l’opposé du rotor R par rapport au stator S. La carcasse magnétique peut être liée au stator S. Elle peut être réalisée en fer doux, acier doux, ou similaire, pour canaliser le flux magnétique généré par les aimants A et fermer les lignes de champ Lc sur les pôles magnétiques A du rotor R. Encore dans une autre variante de réalisation non représentée, au moins un des pôles magnétiques 5 du stator S ou du rotor R peut être décalé angulairement par rapport aux autres pôles magnétiques 5 qui sont symétriques par rapport à l’axe X, dans le but d’introduire un déséquilibre magnétique permanent entre le stator S et le rotor R. Ce décalage angulaire est effectué à la construction du rotor R ou du stator S. Dans le cas d’une machine linéaire, le décalage est introduit au niveau du pas qui sépare les pôles magnétiques. Le stator S comporte un nombre d’éléments actifs 4 qui est déterminé en fonction du nombre de pôles du convertisseur magnétothermique. Le nombre d’éléments actifs 4 est de préférence égal à un multiple du nombre de pôles magnétiques 5 et non magnétiques 5’ du rotor R, ce multiple pouvant être égal à un. Dans l’exemple représenté dans les figures 3 et 4, le nombre d’éléments actifs 4 est égal à vingt-quatre, soit un multiple égal à trois : trois éléments actifs 4 par pôle magnétique 5 et trois éléments actifs 4 par pôles non magnétiques 5’. Ils sont répartis sur le périmètre du stator S, et séparés entre eux d’un pas P, qui est de préférence régulier. Ils sont en outre assemblés en un premier groupe G1 d’éléments actifs 4 et en un second groupe G2 d’éléments actifs 4. Les éléments actifs 4 du premier groupe G1 sont alternés avec les éléments actifs 4 du second groupe G2 de sorte à créer une alternance magnétique dans le stator S entre des éléments actifs dans un état ferromagnétique favorisant le passage d’un flux magnétique, et des éléments actifs dans un état paramagnétique empêchant le passage d’un flux magnétique. Cette disposition alternée correspond à la disposition alternée des pôles magnétiques 5 et des pôles non magnétiques 5’. En outre, l’alternance magnétique générée au sein du stator S varie selon les cycles thermiques générés par l’unité de modulation thermique pour créer en permanence un déséquilibre magnétique entre le stator S et le rotor R pour le mettre en mouvement. Le stator S ou le support 12 des éléments actifs 4 est de préférence réalisé dans une matière thermiquement isolante et magnétiquement neutre, telle qu’à titre d’exemple une matière synthétique à base de polymère, une matière composite à base de fibres de carbone, un acier inoxydable, une matière naturelle à base de silice ou résine, ou similaire. Il comporte en outre des raccords fluidiques 21 (voir figures 5 et 6) et des passages fluidiques (non représentés) pour mettre en communication le circuit fluidique 6 avec les éléments actifs 4. Les éléments actifs 4 étant fixes, les raccords fluidiques 21 sont des raccords simples, non tournants. Ils forment les orifices d’entrée et les orifices de sortie du fluide dans ou à proximité de chaque élément actif 4 et permettent de raccorder les tuyaux (non représentés) formant les boucles fluidiques 61, 62 (voir figure 2). Les passages fluidiques peuvent être définis par une forme choisie dans le groupe comprenant des perforations, des rainures, des fentes, des interstices, ou une combinaison de ces formes. Ces formes peuvent être en outre obtenues par usinage, impression tridimensionnelle, gravure chimique, ionique ou mécanique, formage, intercalaire entre blocs, plaques ou lames, espace entre particules, ou une combinaison de ces moyens. Les passages fluidiques sont de préférence de petite taille comprise entre 0.01 mm et 5 mm et de préférence égale à 0.15 mm apte à créer un écoulement du fluide caloporteur au travers des éléments actifs 4 sensiblement laminaire, sans que ces valeurs ne soient limitatives. Les figures 5 et 6 illustrent un exemple de machine de conversion 1 selon l’invention, non carénée, pourvue de piétements 22 permettant de fixer la machine sur n’importe quelle surface de réception. Le convertisseur électromécanique 3 couplé au convertisseur magnétothermique 2 est de préférence un générateur électrique agencé pour produire une énergie électrique E (voir figure 2) à partir de l'énergie mécanique transmise par le rotor R du convertisseur magnétothermique 2. Le rotor 23 du générateur électrique est par conséquent couplé au rotor R, soit directement (voir figure 2), soit par l’intermédiaire d’un réducteur ou d’un multiplicateur de vitesse 24 permettant d’adapter les vitesses des deux rotors 23, R (voir figure 6). Ces figures 5 et 6 illustrent le guidage en rotation du rotor externe 14 au moyen de galets 25 sur roulement, sans que cet exemple ne soit limitatif. La figure 5 illustre en outre le système de synchronisation et distribution fluidique. Il comporte les distributeurs fluidiques 10 répartis radialement autour de l’axe X et commandés dans cet exemple par le rotor R du convertisseur magnétothermique 2 via une transmission par came 26 qui permet d’actionner alternativement les tiroirs 27 des distributeurs hydrauliques 10. La fréquence de commutation est synchronisée automatiquement avec la vitesse de rotation du rotor R. Cet exemple n’est pas limitatif comme expliqué précédemment. La figure 7 illustre une vue éclatée d’un autre exemple de machine de conversion 100 selon l’invention conçue de manière modulaire pour pouvoir adapter sa structure à la puissance électrique que l’on souhaite produire. Elle comporte deux convertisseurs magnétothermiques 2, superposés suivant l’axe X, sans que cet exemple ne soit limitatif. Dans ce cas, deux stators S sont prévus, soit un stator S dans chaque convertisseur magnétique 2. Cet exemple n’est pas non plus limitatif, car le nombre de stators S ou de supports 12 peut être supérieur à un. Dans cet exemple, la configuration des rotors R et des stators S est différente de l’exemple précédent. Les rotors R présentent une forme de disque et comportent chacun deux pôles magnétiques 5 diamétralement opposés, , supportés par un plateau magnétique 28. Le nombre de pôles n’est bien entendu pas limitatif et peut être supérieur à deux. Les pôles magnétiques 5 sont formés chacun par un assemblage magnétique A orienté radialement. Le rotor R de chaque convertisseur magnétothermique 2 comporte deux rotors 130, 140 identiques, superposés axialement, disposés en miroir par rapport à un plan perpendiculaire à l’axe X, et définissant entre eux un entrefer 15 dans lequel est logé un stator S. Chaque stator S se présente également sous la forme d’un disque et comporte des éléments actifs 4 (non représentés) orientés radialement en regard des pôles magnétiques 5 et des pôles non magnétiques 5’ restés vides et formés par de l’air. Cet assemblage modulaire est rassemblé dans une enveloppe 29 de préférence amagnétique, formant un carénage, supporté par des piétements 22. Comme dans l’exemple des figures 5 et 6, les distributeurs fluidiques 10 sont répartis radialement autour de l’axe X et commandés par les rotors R des convertisseurs magnétothermiques 2 via une transmission par came 26 qui permet d’actionner alternativement les tiroirs 27 des distributeurs hydrauliques 10. Dans cette configuration modulaire, les éléments actifs 4 peuvent bien entendu être raccordés en série, en parallèle ou selon une combinaison série-parallèle dans ledit circuit fluidique 6. La présente invention n'est bien entendu pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier dans la limite des revendications annexées. Les variantes de réalisation indiquées pour un des exemples de réalisation s’appliquent bien entendu aux autres exemples de réalisation. Machine de conversion (1, 100) d’énergie thermique en énergie électrique, ladite machine comportant un convertisseur magnétothermique (2) agencé pour convertir des variations de température en énergie mécanique, et un convertisseur électromécanique (3) couplé audit convertisseur magnétothermique (2) agencé pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique, ledit convertisseur magnétothermique (2) comportant des éléments actifs (4) à transition de phase magnétique sous l’effet de la température auxquels ils sont soumis par rapport à une température de transition (Tc), passant d’un état ferromagnétique (FM) au-dessous de la température de transition (Tc), à un état paramagnétique (PM) au-dessus de la température de transition (Tc), et une unité de modulation thermique à partir d’une première source thermique (S1) à une première température (T1) et d’une seconde source thermique (S2) à une seconde température (T2) différente de la première température (T1), ladite machine étant caractérisée en ce que ledit convertisseur magnétothermique (2) comporte un stator (S) fixe pourvu desdits éléments actifs (4), et un rotor (R) mobile en translation ou en rotation pourvu à égalité de pôles magnétiques (5) et de pôles non magnétiques (5’), et en ce que ladite unité de modulation thermique comporte un circuit fluidique (6) fermé, couplé d’une part à ladite première source thermique (S1) par l’intermédiaire d’un premier échangeur de chaleur (E1) et à ladite seconde source thermique (S2) par l’intermédiaire d’un second échangeur de chaleur (E2) pour collecter l’énergie thermique et simultanément isoler ladite machine de conversion desdites sources thermiques, et est couplé d’autre part audit stator (S) pour transférer l’énergie thermique collectée auxdits éléments actifs (4), et un système de synchronisation agencé pour soumettre lesdits éléments actifs (4) à des variations de température, générer un déséquilibre magnétique permanent entre ledit rotor (R) et ledit stator (S), et engendrer un déplacement dudit rotor (R) pour créer de l’énergie mécanique. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comporte une carcasse magnétique fixe superposée audit stator (S) et agencée pour canaliser le flux magnétique et fermer les lignes de champ (Lc) sur les pôles magnétiques (5) dudit rotor (R). 3. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comporte deux rotors (13, 14 ; 130, 140) superposés radialement ou axialement, disposés de part et d’autre dudit stator (S), les deux rotors (13, 14 ; 130, 140) ayant le même nombre de pôles magnétiques (5) et non magnétiques (5’), et en ce que les deux rotors (13, 14 ; 130, 140) sont couplés entre eux par une liaison mécanique ou un couplage magnétique. 4. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit stator (S) comporte un support (12) sur lequel sont fixés lesdits éléments actifs (4), ainsi que des raccords fluidiques (21) et des passages fluidiques pour mettre en communication ledit circuit fluidique (6) avec lesdits éléments actifs (4). 5. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit stator (S) comporte un nombre d’éléments actifs (4) qui est un multiple du nombre de pôles magnétiques (5) et non magnétiques (5’) dudit rotor (R). 6. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments actifs (4) sont répartis dans ledit stator (S) en un premier groupe (G1) d’éléments actifs (4) et en un second groupe (G2) d’éléments actifs (4), les éléments actifs du premier groupe étant alternés avec les éléments actifs du second groupe de sorte à créer une alternance entre des éléments actifs (4) dans un état ferromagnétique (PM) favorisant le passage d’un flux magnétique, et des éléments actifs (4) dans un état paramagnétique (PM) empêchant le passage d’un flux magnétique. 7. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit circuit fluidique (6) comporte un fluide caloporteur choisi dans le groupe comportant une solution aqueuse avec ou sans additif, un milieu gazeux, un gaz liquéfié, un produit pétrolier. 8. Machine de conversion selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit circuit fluidique (6) comporte une pompe (7) et deux boucles de circulation (61, 62) du fluide caloporteur raccordées en parallèle par ledit système de synchronisation, et en ce que ledit système de synchronisation est agencé pour raccorder en série lesdits éléments actifs (4) avec lesdits échangeurs de chaleur (E1, E2) alternativement dans l’une et l’autre desdites boucles de circulation (61, 62). 9. Machine de conversion selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit système de synchronisation comporte des distributeurs fluidiques (10) commandés selon une fréquence de commutation déterminée par un actionneur (11) choisi parmi les actionneurs mécaniques, hydrauliques, électrique et/ou électroniques. 10. Machine de conversion selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits distributeurs fluidiques (10) sont commandés par ledit rotor (R) du convertisseur magnétothermique (2) et une transmission par came mécanique (26). 11. Machine de conversion selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits distributeurs fluidiques (10) sont commandés par un moteur auxiliaire à vitesse variable et une transmission par came mécanique (26). 12. Machine de conversion selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits distributeurs fluidiques (10) sont commandés par une came électrique ou électronique programmable. 13. Machine de conversion selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit circuit fluidique (6) comporte un réservoir tampon (8) de fluide caloporteur raccordé en série avec chacune desdites boucles de circulation (61, 62). 14. Machine de conversion selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit circuit hydraulique (6) comporte en outre des organes de contrôle (9) du sens de circulation dudit fluide caloporteur agencés pour faire circuler le fluide caloporteur dans chacun desdits échangeurs de chaleur (E1, E2) dans un unique sens de circulation. 15. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments actifs (4) comportent au moins l’un des matériaux choisis dans le groupe comprenant le gadolinium (Gd), un alliage de gadolinium (Gd), un alliage de fer (Fe), un alliage de manganèse (Mn), un alliage de lanthane (La),lesdits alliages comportant au moins l'un des matériaux choisis dans le groupe comprenant au moins le silicium (Si), le germanium (Ge), le fer (Fe), le magnésium (Mg), le phosphore (P), le manganèse (Mn), l’hydrogène (H), l'arsenic (As). 16. Machine de conversion selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit matériau se présente sous l'une des formes choisie dans le groupe comprenant une lame, un bloc poreux, un bloc de lames, une pastille, de la poudre, un agglomérat de morceaux. 17. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pôles magnétiques (5) dudit rotor (R) sont choisis parmi le groupe comprenant un assemblage magnétique, un ou des aimants permanents, un électro-aimant, un aimant supraconducteur, un électro-aimant supraconducteur, un supraconducteur. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pôles non magnétiques (5’) dudit rotor (R) sont réalisés en matériau paramagnétique doux ou par de l’air. 19. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’au moins un des pôles magnétiques dudit stator (S) ou dudit rotor (R) est décalé par rapport aux autres pôles magnétiques symétriques dudit stator ou dudit rotor, pour introduire un déséquilibre magnétique permanent entre ledit stator (S) et ledit rotor (R). 20. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit convertisseur électromécanique (3) est un générateur électrique, le rotor (23) dudit générateur électrique étant couplé au rotor (R) dudit convertisseur magnétothermique (2) directement ou par l’intermédiaire d’un réducteur ou d’un multiplicateur de vitesse (24) pour adapter les vitesses des deux rotors (R, 23). 21. Machine de conversion selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs convertisseurs magnétothermiques (2) raccordés en série, en parallèle ou selon une combinaison série-parallèle. Machine de conversion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle est agencée pour atteindre un taux de conversion supérieur à 60% en comparaison avec le rendement du cycle de Carnot. 23. Utilisation d’une machine de conversion (1, 100) d’énergie thermique en énergie électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes pour récupérer l’énergie thermique issue de chaleurs fatales perdues dans une plage de température de -100°C à +100°C. 24. Utilisation d’une machine de conversion selon la revendication 23, dans laquelle la différence de température entre la première source thermique (S1) et la seconde source thermique (S2) est au moins égale à 10°C.