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Les frigos sont très problématiques pour l'environnement, mais l'équipe de l'unité Nanotechnologies au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a trouvé une méthode unique qui va tout changer à l'avenir.
En Belgique, seul un frigo sur trois est correctement recyclé. Ce sont au total 200.000 unités qui se retrouvent dans la nature, et ce n’est évidemment pas sans conséquence sur l'environnement.
En effet, des gaz et des liquides de refroidissement s’en échappent et cela a un impact sur le réchauffement climatique. Les émissions de CO2 rejetés sont équivalentes à la consommation de 40.000 ménages pendant un an.
Mais ce n’est pas tout : "20% de l'énergie électrique consommée mondialement est consommée par les frigos, et les systèmes de refroidissement. Et les prévisions disent qu'en 2040, ce sera 40% de l'énergie électrique globale", explique Veronika Kovacova, chercheuse.
Un "matériau électrocalorique" qui change tout
À l’Institut de science et technologie du Luxembourg, l’avenir se prépare. Une technologie révolutionnaire du système de réfrigération est sur les rails. Emmanuel Defay dirige l’unité de nanotechnologie et ses recherches viennent d’être publiées dans la prestigieuse revue Science.
"Le matériau qui nous intéresse, qu'on appelle un matériau électrocalorique, c'est en céramique. Et on peut mesurer la variation de température en appliquant un champ électrique. On a un outil spécial : une cage en plexiglas qui nous permet de protéger les chercheurs, parce qu'on a de la haute tension ici. Et avec la caméra infrarouge, on regarde la variation de température", explique-t-il.
Cet expert met tous ses espoirs dans ce petit condensateur en céramique, unique au monde, fabriqué avec leur partenaire japonais.
"On a besoin de deux choses avec cette céramique : premièrement, qu'elle présente l'effet électrocalorique. Donc on applique une tension, on va avoir une variation de température positive et quand on enlève la tension, l'effet est négatif. On va utiliser ça comme l'élément fondamental de notre prototype de frigo. Et la deuxième chose, c'est qu'elles sont très plates. On peut le voir. Pourquoi elles sont très plates ? Parce qu'on veut échanger la chaleur de manière très rapide, et plus c'est fin, plus on échange rapidement", ajoute Emmanuel Defay.
Le chercheur et son équipe installent un dispositif constitué de 32 condensateurs en céramiques dans lequel passe un fluide non-nocif pour l’environnement. "Le fluide va être balayé alternativement de droite à gauche, et en même temps, on va appliquer le champ électrique, ça devient chaud, on va pousser vers la gauche. Quand on retire le champ électrique, ça devient froid, grâce à l'effet électrocalorique, on va pouvoir pousser vers la droite. Cela veut dire que petit à petit, on va accumuler du chaud sur la gauche et du froid sur la droite. Et donc c'est le principe de base d'un frigo".
Pas de gaz à effet de serre et pas de bruit
Avec un écart de température établi à 21 degrés et l’utilisation d’une puissance électrique réduite, ce laboratoire invente le frigo de demain. "Les avantages sont une consommation réduite. On estime à 50% la diminution de la consommation par rapport au frigo aujourd'hui. Ensuite, on n'a pas besoin de gaz à effet de serre pour faire fonctionner ce frigo. Et finalement, pas de bruit : on n'a pas besoin de compresseur pour cette technologie", détaille le chercheur.
L’enjeu est crucial et mondial. Frigo ou climatiseur, la technologie est la même. Selon l’agence internationale de l’énergie, avec le réchauffement climatique et la démographie, dix nouvelles unités de climatisation seront vendues chaque seconde au cours des 30 prochaines années, soit plus de 5 milliards d’ici 2050.
