L’invention d’un nouveau procédé de refroidissement « ionocalorique » plus écologique et plus sûr

Les systèmes de réfrigération conventionnels sont loin d’être écologiques. Et pour cause, ils utilisent des gaz réfrigérants nocifs pour l’environnement. Pourtant, il s’agit d’équipements qui font partie intégrante de notre quotidien. Ils nous permettent de garder nos aliments frais, de refroidir l’intérieur des bâtiments, etc. C’est justement pour cette raison que des scientifiques, du Lawrence Berkeley National Laboratory et de l’Université de Californie à Berkeley aux États-Unis, ont inventé une toute nouvelle technique de refroidissement qui promet d’être respectueuse de l’environnement.

Des ions extraits du sel

Baptisée refroidissement ionocalorique, la nouvelle méthode consiste à créer un effet de réfrigération en utilisant des ions pour entraîner des changements de phase solide/liquide. À noter qu’il existe déjà d’autres types de refroidissement « calorique ». Alors que certains utilisent l’effet magnétique pour manipuler les matériaux solides afin qu’ils absorbent ou libèrent de la chaleur, d’autres exploitent la pression ou encore les champs électriques pour produire le même résultat. Dans le cas de cette nouvelle étude américaine, qui a été publiée dans la revue Science, les chercheurs se sont basés sur des ions issus du sel.

Un courant électrique pour déplacer les ions

Pour ceux qui ne le savent pas encore, les ions sont des atomes chargés électriquement. Le procédé développé par les chercheurs consiste à utiliser un courant électrique pour déplacer les ions de manière à modifier le point de fusion d’un matériau, ce qui entraîne un changement de température. Concrètement, lorsque le matériau fond, il capte la température de l’environnement et inversement, lorsqu’il se solidifie sous l’effet de l’élimination des ions, il dégage de la chaleur. Pour leurs expérimentations, les scientifiques ont opté pour un sel à base d’iode et de sodium. Ils ont également utilisé du carbonate d’éthylène. Ce dernier est un solvant que l’on retrouve souvent dans la composition des batteries lithium-ion.

Des résultats prometteurs

En appliquant un courant électrique de seulement 1 V au système, l’équipe a observé un changement de température de 25 °C. Un rendement largement supérieur à celui des autres technologies caloriques existantes. Les chercheurs espèrent que cette découverte aidera à concevoir des dispositifs de réfrigération qui pourront remplacer progressivement les systèmes traditionnels utilisant des fluides frigorigènes dangereux pour l’environnement. Mais avant d’en arriver là, des recherches supplémentaires sont nécessaires. « Il y a trois choses que nous essayons d’équilibrer : le GWP (NDLR : Potentiel de réchauffement global) du réfrigérant, l’efficacité énergétique et le coût de l’équipement lui-même », a déclaré Ravi Prasher, ingénieur en mécanique au Lawrence Berkeley National Laboratory. Plus d’infos : science.org.