D’après pv magazine Allemagne
Une équipe de l’Université de la Sarre, en Allemagne, a obtenu des financements du Conseil européen de l’innovation (CEI) dans le cadre du programme Pathfinder pour mettre au point une technologie de chauffage et de refroidissement par effet élastocalorique, laquelle constituerait une alternative aux systèmes de pompes à chaleur et de climatisation.
Le projet de recherche Pathfinder Challenge, qui bénéficie de 4 millions d’euros de financements du CEI, vise à mettre au point un prototype de climatisation décentralisée en trois ans. D’après l’équipe de chercheurs, cette technologie est classée par le Forum économique mondial (FEM) parmi les « Dix meilleures technologies de 2024 ». Le ministère américain de l’Énergie ainsi que la Commission européenne l’ont également déclarée variante la plus prometteuse aux méthodes classiques de chauffage et de refroidissement.
Ce processus de chauffage et de refroidissement à l’état solide se fonde sur le transport de la chaleur dans une pièce ou en dehors de celle-ci via le chargement et le déchargement d’un matériau dit à mémoire de forme, par exemple des fils métalliques. Le matériau absorbe la chaleur lorsqu’il est chargé, par exemple quand il subit une élongation, et la libère lorsque la charge est retirée.
Les chercheurs, sous la houlette de Paul Motzki, pionnier de l’élastocalorique, utilisent pour leurs travaux l’alliage nickel-titane aux propriétés superélastiques. Les matériaux faits de cet alliage retrouvent leur forme initiale après déformation grâce à leurs deux systèmes cristallins qui leur permet d’avoir deux phase différentes. Ainsi, si l’eau alterne les phases solide, liquide et gazeuse, les deux phases solides du nickel-titane coexistent.
Paul Motzki, professeur à l’Université de la Sarre et au Centre pour la mécatronique et les technologies d’automatisation (ZeMA), pilote un consortium qui rassemble les Universités de Ljubljana et de Naples ainsi que l’entreprise irlandaise Exergyn dans le cadre du projet SMACool, désormais financé par le CEI.
L’objectif est de développer conjointement un prototype d’unité de climatisation pour les bâtiments d’habitation. L’air frais entrera par d’étroites fentes de ventilation pratiquées dans les murs extérieurs et sera chauffé ou rafraîchi jusqu’à ce que la température ambiante désirée soit atteinte. « Notre technologie cherche à chauffer et à rafraîchir les maisons non pas avec un système centralisé, mais de manière décentralisée et individuelle, pièce par pièce », précise Paul Motzki.
À l’avenir, l’unité compacte en cours de développement pourrait aussi être directement installée sur les systèmes de ventilation des nouveaux bâtiments. Un système électrocalorique permet d’atteindre des différences de température d’environ 20 °C, par refroidissement ou chauffage. Cette technologie pourrait constituer une alternative aux méthodes classiques de refroidissement et de chauffage, car elle ne nécessite aucun liquide de refroidissement et consomme beaucoup moins d’énergie.
« L’efficacité des matériaux élastocaloriques est plus de dix fois supérieure à celle des systèmes actuels de climatisation ou de chauffage, car leur consommation d’électricité est significativement plus basse », ajoute Paul Motzki.
Il a fallu quinze ans de recherche aux équipes basées à Sarrebruck, en Allemagne, pour mettre au point une technologie qui utilise des couches minces de nickel-titane afin d’atteindre un effet optimal de refroidissement ou de chauffage dans des systèmes de circulateurs. Ils ont notamment créé un appareil de refroidissement et de chauffage de démonstration ainsi qu’un réfrigérateur fonctionnant en continu.
Traduction assurée par Christelle Taureau.
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