Le refroidissement électrocalorique serait bien plus efficace et écolo qu’un climatiseur traditionnel

D’après les climatologues, la température pourrait monter de 2 à 6 °C à la fin du siècle. Ce qui signifie que les systèmes de climatisation seront de plus en plus sollicités, alors qu’ils favorisent eux-mêmes le réchauffement climatique. En effet, selon l’ADEME, les fluides frigorigènes présents dans ces équipements ont des pouvoirs réchauffants élevés et contribuent fortement aux émissions de gaz à effet de serre. Actuellement, bon nombre d’entreprises et de chercheurs rivalisent d’idées pour développer des solutions de refroidissement à la fois efficaces, économiques et respectueuses de l’environnement. Les chercheurs l’Institut luxembourgeois des Sciences et Technologies se sont inspirés du refroidissement électrocalorique pour concevoir un système de climatisation écologique et ultra-performant.

Une technologie fondée sur le refroidissement électrocalorique

Dans la conception de ce système innovant, les chercheurs du LIST se sont inspirés du refroidissement électrocalorique, un phénomène qui se produit lorsqu’un champ électrique modifie la direction des charges électriques d’un matériau. La température de celui-ci va augmenter temporairement, et une fois le champ électrique supprimé, elle va diminuer. Emmanuel Defay et ses collègues ont opté pour un matériau multibande (huit bandes), fabriqué notamment à partir de plomb, de tantale et de scandium, et de l’huile de silicone pour le fluide thermique. Ils ont expliqué que les bandes ont été empilées et immergées dans ce fluide, créant des zones permanentes chaudes et froides d’environ 20 °C de différence, lorsqu’un champ électrique est appliqué ou retiré. À noter que ce dispositif est une sorte de pompe à chaleur électrocalorique à double boucle, pouvant refroidir ou chauffer une habitation.

Une solution plus économique et écologique que les climatiseurs standards

Hormis son efficacité et sa performance, ce système de refroidissement novateur est économe en énergie et écologique. En effet, il n’utilise pas de fluides frigorigènes nocifs pour l’environnement. Il peut générer de surcroit une puissance de refroidissement maximale de 4.2 W et atteindre une efficacité de plus de 60 %, soit presque le double de celle des climatiseurs traditionnels. Notons que la plupart des climatiseurs et des réfrigérateurs actuels reposent sur l’utilisation de ces liquides de refroidissement pour absorber la chaleur. Ils ont un impact non négligeable sur l’environnement, contrairement au dispositif mis au point par les chercheurs du LIST. Pour ces derniers, le refroidissement au moyen de matériaux électrocaloriques constitue une excellente alternative à la compression de vapeur.

Un avenir prometteur

Ce dispositif de refroidissement électrocalorique semble très prometteur et procure de nombreux avantages par rapport aux unités de climatisation standard. De plus, selon Emmanuel Defay, il serait possible d’améliorer son efficacité en trouvant un meilleur conducteur de chaleur que le tantalate de scandium-plomb. « Une performance exceptionnelle a été obtenue en combinant des éléments connus », déclare Neil Mathur, qui a également participé au projet. Il a aussi souligné que les bandes fines de matériau électrocalorique procurent une meilleure performance de refroidissement qu’un seul morceau de matériau.

Le professeur de physique des matériaux à l’Université de Cambridge a cependant ajouté que « l’équipe n’a examiné que la puissance de refroidissement des bandes métalliques elles-mêmes, alors qu’il serait intéressant de voir comment l’ensemble du dispositif fonctionne conjointement ». Pour information, selon ces chercheurs, l’efficacité de la conception actuelle est d’environ 12 %, mais elle peut atteindre 67 %. Plus d’informations : science.org. Que pensez-vous de cette technologie innovante ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .