au sommaire
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 radiateurradiateur 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 refroidissementliquide de refroidissement des moteurs d'automobilesautomobiles) 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 physicienphysicien allemand Emil Warburg sur le fer. Certains matériaux, en particulier des métauxmétaux, 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 matériaumatériau 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 arsenicarsenic et le très rare gadoliniumgadolinium, ne convenaient pas vraiment à un appareil ménager. En 2005, une équipe de l'université de Cambridge était parvenue à concocter un alliagealliage métallique (cobaltcobalt, manganèsemanganèse, siliciumsilicium et germaniumgermanium), promesse d'applicationsapplications industrielles.
Au Danemark, les scientifiques du Risø National Laboratory (fondé par Niels BohrNiels Bohr, situé dans le fjordfjord de Roskilde) ont trouvé une autre voie : celle des céramiquescéramiques. Elles présentent l'avantage sur les métaux de mieux résister à la corrosioncorrosion 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 chaleurchaleur 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.
