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La promesse d'un réfrigérateur magnétique silencieux et écologique

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Econome en électricité, parfaitement silencieux puisqu'il n'a pas de moteur, exempt de tout gaz dangereux, le réfrigérateur magnétique pourrait voir le jour bientôt.

Le réfrigérateur magnétocalorique fonctionne selon un cycle en quatre temps, qui ne nécessite que de modifier un champ magnétique au niveau d'un échangeur de chaleur réchauffant (2) ou refroidissant (4) un fluide.

« Je crois vraiment que c'est quelque chose d'important » affirme Nini Pryds au magazine danois Ingeniøren (L'ingénieur) pour présenter une nouvelle technologie touchant un appareil demeuré à peu près immuable depuis son invention : le réfrigérateur.

Fini le moteur bruyant faisant circuler un gaz, comprimé dans le radiateur extérieur (ce qui le chauffe) et détendu à l'intérieur de l'enceinte (ce qui le refroidit). Ce nouvel appareil est magnétique : un mélange d'eau et d'alcool (comme le liquide de refroidissement des moteurs d'automobiles) se réchauffe et se refroidit alternativement au contact d'un électro-aimant.

Le fonctionnement s'appuie sur l'effet magnétocalorique, découvert en 1881 par le physicien allemand Emil Warburg sur le fer. Certains matériaux, en particulier des métaux, subissent une réorganisation moléculaire à l'apparition d'un champ magnétique qui provoque une élévation de température. A l'inverse, à la disparition du champ, le matériau se refroidit. L'idée d'utiliser ce phénomène pour produire du froid n'est pas nouvelle : les scientifiques s'y sont intéressés dès les années 1930. Mais le phénomène ne survenait qu'à très basses températures.

Le secret est dans la céramique

Il a fallu longtemps chercher pour trouver des matériaux consentant à déclencher ce phénomène à température ambiante. Mais les premiers candidats, le dangereux arsenic et le très rare gadolinium, ne convenaient pas vraiment à un appareil ménager. En 2005, une équipe de l'université de Cambridge était parvenue à concocter un alliage métallique (cobalt, manganèse, silicium et germanium), promesse d'applications industrielles.

Au Danemark, les scientifiques du Risø National Laboratory (fondé par Niels Bohr, situé dans le fjord de Roskilde) ont trouvé une autre voie : celle des céramiques. Elles présentent l'avantage sur les métaux de mieux résister à la corrosion induite par l'eau du circuit de refroidissement.

Le réfrigérateur fonctionnerait à quatre temps :
1) un champ magnétique est appliqué au matériau magnétocalorique pour l'échauffer ;
2) le matériau cède sa chaleur à un fluide dans un échangeur de chaleur ;
3) le champ magnétique est coupé, faisant chuter la température du matériau ;
4) dans l'échangeur, le fluide lui cède sa chaleur et se refroidit à son tour avant d'aller circuler dans l'enceinte à réfrigérer.

Il ne reste plus qu'un industriel s'intéresse à l'affaire. Ce serait chose faite pour le groupe danois Danfoss, spécialisé dans le chauffage et la réfrigération.

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