Ils inventent une climatisation élastocalorique 48 % plus efficace qui fonctionne sans réfrigérants

La conception d’appareils de climatisation neutre en carbone figure parmi les pistes explorées par les chercheurs pour lutter contre le réchauffement climatique. En effet, ces dispositifs représentent actuellement près 5 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment. En Chine, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong ont ainsi développé un dispositif de refroidissement qui fonctionne suivant le principe de l’effet élastocalorique (eC). Une étude consacrée à ce projet pour le moins passionnant est récemment parue dans la revue Nature Energy. Elle a vu la participation des chercheurs Guoan Zhou, Zexi Li, Qiuhong Wang, Yuxiang Zhu, Peng Hua, Shuhuai Yao et Qingping Sun, tous issus du département d’ingénierie mécanique et aérospatiale de la HKUST.

Une nouvelle avancée

Il faut dire que l’équipe de l’université chinoise s’intéresse au refroidissement par effet élastocalorique depuis un certain temps. En septembre 2023, elle a par exemple, rapporté une avancée ayant permis d’atteindre un effet de refroidissement jusqu’à 50 Kelvins à l’aide d’un prototype de refroidisseur fonctionnant suivant ce principe. Il convient de noter au passage que l’effet élastocalorique a été découvert pour la première fois dans les années 1980. Comme si cette réalisation ne suffisait pas, les chercheurs viennent d’annoncer un nouvel exploit qui pourrait mener vers la conception de systèmes de climatisation plus respectueux de l’environnement.

Un alliage nickel-titane

Le groupe de recherche affirme avoir réussi à refroidir des matériaux jusqu’à 75 kelvins sans utiliser de réfrigérant. En termes de rendement, le nouveau système de refroidissement élastocalorique serait 48 % plus efficace que les versions précédentes. Pour y parvenir, les universitaires ont créé une cascade multi-matériaux à base de nickel-titane (NiTi) qui est un alliage à mémoire de forme. Le matériau nouvellement formulé serait capable de changer de forme plus efficacement selon qu’il est chaud ou froid. « Nous avons sélectionné trois alliages NiTi avec différentes températures de transition de phase pour opérer respectivement à l’extrémité froide, à l’extrémité intermédiaire et à l’extrémité chaude », ont expliqué les scientifiques.

Des résultats encourageants

Par ailleurs, les auteurs de l’étude ont étendu la fenêtre de température superélastique globale du système à plus de 100 Kelvins. Une approche qui leur a permis de faire évoluer chaque unité NiTi de façon optimale dans sa plage de température idéale. Ils ont ainsi observé une amélioration significative de l’efficacité du refroidissement. Fait intéressant, l’équipe a également constaté une baisse considérable de la consommation d’énergie du dispositif élastocalorique.

Certes, ce travail constitue une avancée importante dans le domaine de la climatisation. Cependant, avant de pouvoir profiter aux utilisateurs, la technologie développée par les chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong a encore besoin d’être peaufinée. Plus d’infos : nature.com. Quand verrons-nous apparaitre des climatisations élastocaloriques dans nos foyers ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .