Le MIT invente une climatisation passive (sans électricité) qui fait baisser la température jusqu’à 9,3 °C

Par rapport à la moyenne de la période entre 1850-1900, la température mondiale moyenne enregistrée en 2022 a augmenté de 1,15 °C, selon les Nations Unies. D’ailleurs, de nouveaux records de températures pourraient même marquer la période de 2023 à 2027. En France, l’été 2023 a commencé avec une température moyenne de 21,5 °C (+2,6 °C par rapport à la normale). Avec des étés de plus en plus chauds, la climatisation risque d’augmenter la consommation d’énergies fossiles et l’empreinte carbone du secteur du bâtiment. Est-ce possible de limiter ces éventuels inconvénients ? On recommande surtout d’alimenter les climatiseurs conventionnels par des énergies renouvelables ou de les remplacer par des solutions passives. Ces chercheurs américains ont notamment eu l’idée de créer un refroidisseur isolé fonctionnant par évaporation et par radiation, sans électricité. Cette technologie a été testée et les résultats ont démontré son efficacité. Comment est-elle conçue ? Comment ça marche ? Qu’en est-il de sa production commerciale ? Explications.

Un système de refroidissement écologique à trois couches

Cette équipe de scientifiques de l’Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) a décidé d’associer trois méthodes de rafraîchissement dans un seul dispositif. Il s’agit du refroidissement par rayonnement, du refroidissement adiabatique et de l’isolation thermique. Lorsque ces techniques sont utilisées séparément, le rendement obtenu est moins important. Dans cette étude, leur combinaison permet d’améliorer significativement leur efficacité grâce à des effets synergiques. Selon ces chercheurs, les expériences réalisées sur le toit d’un bâtiment du MIT ont fourni des résultats prometteurs. En effet, le prototype de 10 cm de diamètre était capable de réduire de 9,3 °C la température de l’espace qui l’entoure.

Ce refroidisseur passif n’utilise aucune énergie externe pour refroidir son environnement. Il est constitué de trois couches de matériaux jouant chacune un rôle crucial afin d’atteindre un rendement élevé. La couche supérieure contient un aérogel semi-isolant, perméable à la vapeur d’eau et au rayonnement infrarouge. La couche intermédiaire est composée d’un hydrogel (matériau spongieux rempli d’eau). Sous l’effet des rayons solaires, celle-ci chauffe, provoquant l’évaporation de l’eau et le refroidissement du dispositif. La couche inférieure est, en revanche, un matériau réfléchissant qui renvoie les rayons qui ont pu traverser l’aérogel et l’hydrogel. Cela empêche les matériaux de générer de la chaleur, améliorant ainsi leurs performances.

Diverses applications possibles

Ce nouveau système de refroidissement isolé par évaporation et radiation peut compléter ou remplacer les climatiseurs conventionnels dans les bâtiments résidentiels et tertiaires. Il est également possible d’utiliser cette nouvelle technologie de rafraîchissement dans les régions chaudes non connectées au réseau électrique. Elle peut y servir à rafraîchir les habitations et à préserver les aliments. Par exemple, on peut l’installer sur les toits des conteneurs de stockage d’aliments. On limite ainsi le gaspillage alimentaire dû à la détérioration. Il est bon de souligner que ce dispositif peut fonctionner même dans des zones humides, expliquent les chercheurs. De plus, il n’exige aucun entretien spécifique. Il faut seulement changer de temps en temps l’eau utilisé par le système. D’après ce groupe de recherche américain, certains ajustements devraient être effectués pour pouvoir produire industriellement ce dispositif. Mis à part l’aérogel qui coûte cher, les autres matériaux seraient facilement accessibles. Aujourd’hui, les scientifiques cherchent ainsi le moyen de fabriquer en masse ce gel composé d’air. Plus d’informations : Cell.com