Imaginez un climatiseur qui produirait du froid sans faire circuler les gaz réfrigérants utilisés dans les appareils traditionnels. À la place, certains matériaux changeraient de température lorsqu'on les comprime, qu'on les étire ou qu'on leur applique un champ magnétique. Ce principe existe déjà en laboratoire, et une nouvelle étude scientifique vient d'évaluer les possibilités de son utilisation à grande échelle.
Le 30 octobre, une équipe internationale menée notamment par l'Institut de technologie de Karlsruhe, en Allemagne, a publié dans la revue Nature Energy une analyse des technologies de refroidissement dites caloriques. Aujourd'hui, nos réfrigérateurs et nos climatiseurs fonctionnent principalement grâce à un circuit dans lequel un fluide s'évapore et se condense. Ces changements d'état permettent de transporter la chaleur de l'intérieur vers l'extérieur. Le système est efficace, mais il consomme de l'électricité et peut utiliser des fluides dont les fuites contribuent fortement au réchauffement climatique.
Les chercheurs explorent donc une autre solution : exploiter directement les changements de température de certains matériaux solides. Prenons un alliage à mémoire de forme. Lorsqu'on le déforme mécaniquement, son organisation interne peut changer et provoquer un échauffement. Lorsqu'on relâche la contrainte, le phénomène s'inverse et le matériau refroidit. En répétant ce cycle et en organisant correctement les échanges de chaleur, il devient possible de fabriquer une machine frigorifique. C'est ce qu'on appelle l'effet élastocalorique.
D'autres approches utilisent des champs magnétiques, électriques ou des variations de pression. Toutes reposent sur une idée commune : produire un refroidissement sans dépendre d'un fluide frigorigène classique. La recherche a considérablement progressé. De nouveaux alliages résistent mieux aux déformations répétées, tandis que des dispositifs utilisant des matériaux multicouches ou du caoutchouc naturel ouvrent d'autres possibilités. Mais les auteurs soulignent une difficulté : obtenir un refroidissement spectaculaire sur un petit échantillon ne garantit pas qu'on puisse fabriquer un climatiseur performant. Il faut aussi transporter rapidement la chaleur, assurer des millions de cycles sans dégradation, limiter l'énergie nécessaire au fonctionnement et maîtriser les coûts de fabrication.
Ces technologies ne devraient donc pas remplacer immédiatement les climatiseurs traditionnels. Leurs premières applications pourraient concerner de petits équipements, des systèmes silencieux ou des installations où l'emploi de certains gaz réfrigérants pose problème. Pour les bâtiments français, la priorité reste également de limiter les besoins de refroidissement grâce à l'isolation, aux protections solaires et à une conception adaptée aux fortes chaleurs.
Source : Nature
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