Innovation et Connaissances

Top 10. Technologies émergentes. #7. Technologie d'alimentation des systèmes thermiques.

Rapport 2024. World Economic Forum. Centre for the Fourth Industrial Revolution.


Jacqueline Sala


L'impact environnemental de la satisfaction des besoins énergétiques émergents pour le contrôle de la température peut être considérablement réduit en technologie élastocalorique.



L'Agence internationale de l'énergie prévoit une augmentation significative de la demande en solutions de refroidissement due à l'augmentation des températures mondiales.

Top 10. Technologies émergentes. #7. Technologie d'alimentation des systèmes thermiques.

Les pompes à chaleur élastocaloriques sont une technologie innovante qui pourrait réduire considérablement la consommation d'énergie pour le chauffage et le refroidissement.
Elles sont considérées comme l'alternative la plus prometteuse par le Département américain de l'Énergie en raison de leur capacité à émettre de la chaleur sous contrainte mécanique.
De plus, elles n'utilisent pas de gaz réfrigérants potentiellement nocifs, mais plutôt des métaux courants comme le nickel et le titane.

Dans l’ensemble, l’impact environnemental lié à la satisfaction des besoins énergétiques émergents pour le contrôle de la température peut être considérablement réduit grâce à la technologie élastocalorique.

Sur le plan social, cette technologie peut améliorer l’accès au refroidissement dans les régions où l’électricité basée sur le réseau est limitée ou inexistante, améliorant ainsi la qualité de vie et abordant un aspect clé de l’impact du changement climatique.

La recherche et le développement dans ce domaine progressent rapidement, le taux de publications scientifiques doublant tous les 22 mois. L’augmentation du nombre de demandes de brevet, avec en tête les secteurs de l’automobile et du refroidissement, souligne l’intérêt commercial croissant pour cette technologie.

Sur le plan technologique, des améliorations constantes ont été apportées aux matériaux et à la conception des appareils ; de nouveaux prototypes sont capables de démontrer ce que les pompes à chaleur élastocaloriques  sont en mesure d' atteindre. De même, les universités et les entreprises ont introduit plusieurs modèles fonctionnels de pompes à chaleur élastocaloriques, explorant l’utilisation de matériaux complémentaires et de techniques de production innovantes.

La mise à l’échelle des pompes à chaleur élastocaloriques implique de surmonter de gros obstacles. Ces pompes ont besoin de matériaux capables de résister à des millions de cycles d’étirement et de relaxation sans se briser – un processus qui est abordé en expérimentant différents alliages métalliques et techniques de fabrication. Les ingénieurs travaillent sur des systèmes capables de déplacer efficacement l’énergie en utilisant l’hydraulique pour aider à presser ou à étirer les matériaux, ce qui peut déclencher un chauffage ou un refroidissement.

Nouvelle ère de solutions de refroidissement efficaces et respectueuses de l'environnement.

De plus, pour que ces pompes à chaleur deviennent largement disponibles, la production de ces matériaux doit être considérablement augmentée pour s'aligner sur la demande sans cesse croissante de refroidissement prévue face au réchauffement climatique.
Cependant, avec l'intérêt commercial croissant et l'innovation technologique, l'avenir semble prometteur pour l'adoption généralisée des pompes à chaleur élastocaloriques, ouvrant la voie à une nouvelle ère de solutions de refroidissement efficaces et respectueuses de l'environnement.


Auteurs

  • Mine Orlu, Professeur de pharmacie, University College London
     
  • Wilfrid Weber, Directeur scientifique, Institut Leibniz pour les nouveaux matériaux

SOURCE