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Changement de phase et magnétisme : les nouvelles technologies du froid

Hugo Leroux
Changement de phase et magnétisme : les nouvelles technologies du froid

Les MCP sont encapsulés dans des polymères pour stocker le froid

© DR

Les matériaux à changement de phase stockent du froid pour le restituer ultérieurement. Une piste prometteuse du projet européen de recherche Frisbee, qui vise à rendre la chaîne du froid alimentaire moins énergivore. Ses membres réfléchissent aussi à des ruptures technologiques comme le froid magnétique.

Plongez un glaçon dans votre verre de soda. Pour fondre, il absorbe l’énergie du soda, qui refroidit. C’est la chaleur latente de fusion. Malgré leur nom savant, les matériaux à changement de phase (MCP) fonctionnent sur le même principe. Déjà pressentis dans l’isolation du bâtiment, ils pourraient maintenant s’imposer dans la chaîne du froid alimentaire. Encapsulés dans des bulles nanométriques et incrustés dans les parois d’un équipement frigorifique, les MCP absorbent et libèrent du froid en changeant d’état physique. 

« L’intérêt, c’est de stocker le froid lorsque le prix de l’électricité est le plus avantageux, hors pic de consommation, pour le restituer en continu », explique Graciela Alvarez, coordinatrice scientifique du projet Frisbee. Ce programme de recherche européen rassemble pas moins de 26 partenaires - 13 entreprises, 11 instituts de recherche et 2 organisations non gouvernementales – autour d’un objectif commun : identifier et développer les technologies pour rendre la chaine du froid alimentaire plus efficiente.

De la chambre frigorifique industrielle jusqu’au réfrigérateur particulier, les partenaires Frisbee identifieront des domaines d’application pour les MCP jusqu’en 2014.  D’après Graciela Alvarez, des prototypes pré-commerciaux de frigidaires particuliers apparaitront dès 2013. En complément, les membres de Frisbee développent des systèmes de contrôle-commande en temps réel. Objectif : stocker le froid en fonction des besoins pour respecter les exigences de qualité et réaliser de véritables économies d’énergie.

Niveau R&D, Frisbee planche également sur le froid magnétique. Une véritable rupture technologique : « Certains alliages à base de terres rares possèdent une propriété remarquable à l’échelle atomique : sous l’effet d’un champ magnétique, le spin de leurs électrons, sorte de sens de rotation, s’inverse ». Le matériau s’échauffe alors, c’est l'effet ''magnétocalorique''. De même, il refroidit lorsque l'on extrait la chaleur et coupe le champ magnétique. Une solution que ses défenseurs présentent comme écologique puisqu’elle n’implique ni compresseur ni fluide frigorigène. 

« Le froid magnétique est connu des industriels depuis vingt ans, mais il n’a jamais convaincu à cause du coût prohibitif des terres rares », explique Graciela Alvarez « Mais aujourd’hui, on atteint des coûts plus acceptables pour de petites puissances ». Un industriel du consortium prévoit un prototype ménager d’ici trois ans. Pas encore de quoi rendre obsolète le bon vieux cycle de compression de vapeur, cependant. Le marché des terres rares, accaparé par l’électronique de haute performance et l’éclairage basse consommation, demeure hautement stratégique. Et pour introduire la technologie dans les foyers, il faudra d’abord rassurer les consommateurs sur l’innocuité des ondes électromagnétiques.

Hugo Leroux

 
 

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