Cette nouvelle technologie promet d'énormes économies sur le chauffage et la climatisation

Les systèmes qui créent une différence de température consomment en moyenne beaucoup d'énergie. Bien qu'il existe aujourd'hui plusieurs méthodes de chauffage et de refroidissement à haut rendement énergétique, le maintien de la température représente une part importante de l'énergie consommée par les ménages.

La méthode la plus efficace à ce jour est celle des cycles thermodynamiques, tels que nous les connaissons dans les réfrigérateurs et les pompes à chaleur. La chaleur ambiante est absorbée par un fluide frigorigène et finalement transmise à un circuit de chauffage. Il est possible d'obtenir à la fois un refroidissement et un réchauffement.

Les modèles actuels de pompes à chaleur atteignent des coefficients de performance (COP) élevés, jusqu'à 5, ce qui signifie que pour un kilowattheure d'électricité qu'ils reçoivent, 5 kWh de chaleur peuvent être obtenus. Le dernier projet de recherche scientifique multiplie presque par trois cette valeur.

La solution de la cellule thermogalvanique

Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Huazhong à Wuhan, en Chine, ont mis au point un prototype particulier de cellule thermogalvanique. Lors de tests, elle a atteint un COP de 14,2, bien plus élevé que les autres technologies actuelles.

Même les systèmes efficaces comme la pompe à chaleur sont dépassés lorsque la cellule thermogalvanique doit créer une différence de température entre deux zones. En fin de compte, elle peut être utilisée pour le chauffage et le refroidissement. Elle utilise un processus naturel qui est généralement considéré comme gênant plutôt qu'utile.

Le prototype utilise l'électricité pour provoquer une réduction ou une oxydation des ions de fer. Pour simplifier, dans le cas de l'oxydation, ce processus provoque la rouille du fer et le métal dégage de la chaleur. Pendant la réduction, il absorbe cette chaleur. Grâce à ce processus flexible, la cellule thermogalvanique permet donc de chauffer et de refroidir efficacement.

Comme les circuits thermodynamiques actuels des réfrigérateurs et des pompes à chaleur, qui reposent sur la même technique, ce système pourrait donc être utilisé à la fois dans les réfrigérateurs et les congélateurs, et inversement comme système de chauffage.

D'autres tests du prototype sont attendus

Le prototype n'en est encore qu'à ses débuts et il faut donc procéder à d'autres essais pour tester la technologie en vue d'une utilisation réelle. Cependant, le principe de fonctionnement étant relativement simple à concevoir dans différentes tailles, il pourrait s'avérer prometteur.

On ne peut pas encore dire grand-chose sur la durée de vie des cellules thermogalvaniques. Les compresseurs des réfrigérateurs et des pompes à chaleur sont soumis à des forces importantes pendant ces processus et sont donc considérés comme le point faible des systèmes actuels. Plus un compresseur doit se mettre en marche, plus il s'use rapidement, c'est pourquoi il est essentiel de bien dimensionner les appareils, en particulier lorsqu'ils sont utilisés avec des pompes à chaleur.

Si cette nouvelle technologie est adoptée et commercialisée, elle pourrait d'un seul coup réduire considérablement les besoins en énergie pour le chauffage et la climatisation dans le monde entier. D'ici quelques années, vous pourriez ainsi obtenir la température souhaitée en été et en hiver à un prix nettement plus avantageux et en économisant de l'énergie.

Source : Joule