Un appareil de refroidissement personnel pour combler les failles de la climatisation
Un gadget bon marché qui absorbe la chaleur dégagée par la peau pourrait être un moyen efficace et silencieux de rester au frais, tout en permettant de laisser les fenêtres ouvertes pour aérer.
Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)
Dans un monde où les étés sont de plus en plus chauds, les technologies de refroidissement peuvent sauver des vies. Mais le fait de pousser la climatisation à fond ne fait que libérer plus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Or, une équipe de recherche en Chine affirment avoir conçu un appareil de refroidissement qui, en absorbant la chaleur, abaisse la température de la peau de 7 °C. En rafraîchissant les personnes (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre) plutôt que des immeubles entiers, on pourrait réduire de moitié la consommation d’énergie des appareils de climatisation ordinaires, relève l’équipe dans le journal Cell Reports Physical Science (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre).
« Notre concept vise à résoudre plusieurs problèmes critiques liés aux installations de climatisation classiques, explique Yuekuan Zhou, chercheur en énergie durable et environnement à l’Université des sciences et technologies de Hong Kong. Notons, entre autres lacunes, leur faible efficacité énergétique dans les grands espaces, la propagation des polluants, la transmission des maladies par voie aérienne (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre), ainsi que le désagrément causé par le bruit des ventilateurs et le flux d’air. »
Yuekuan Zhou et ses collègues ont conçu un nouvel appareil de refroidissement fondé sur une pompe à chaleur thermoélectrique commerciale. Les refroidisseurs thermoélectriques transfèrent la chaleur d’un côté à l’autre du matériau et sont notamment utilisés dans les glacières portatives et les matelas haut de gamme.
À une extrémité du module thermoélectrique, les chercheurs ont connecté quatre tuyaux et un petit ventilateur qui agissent comme dissipateur de chaleur; le ventilateur a pour unique fonction de déplacer l’air. À l’autre extrémité, ils ont fixé un panneau d’aluminium qui agit comme une surface extrêmement froide absorbant le rayonnement thermique.
Comme démonstration de principe, l’équipe a fabriqué un dispositif de 10 cm x 10 cm et l’a placé devant un simulateur de peau humaine. Le dispositif a permis d’abaisser la température de la peau artificielle de 7,3 °C dans des pièces de différentes tailles et à divers taux de renouvellement de l’air.
L’appareil peut fonctionner lorsque les fenêtres sont ouvertes, ce qui contribue à réduire la transmission des maladies aéroportées, explique Yuekuan Zhou. Le niveau de bruit et le flux d’air devant l’appareil sont également faibles (40 dBA et 0,5 m/s respectivement), ce qui améliore considérablement le confort thermique.
On avait déjà fabriqué auparavant des panneaux absorbant la chaleur pour le refroidissement personnel à l’extérieur (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre). Toutefois, ce nouveau dispositif est conçu pour être portatif et utilisé à l’intérieur. « Cela permet de s’assurer que le dispositif est toujours à proximité des gens et qu’il fonctionne avec un maximum d’efficacité et d’efficience », souligne Yuekuan Zhou.
Ce dernier ajoute que cette technologie devrait être viable à grande échelle. Les modules commerciaux de refroidissement thermoélectrique utilisés dans le dispositif sont vendus à des prix remarquablement bas. Les autres matériaux employés sont également simples et bon marché. L’équipe met actuellement au point un dispositif de refroidissement par rayonnement à grande échelle afin de valider sa faisabilité.
Source : Xinyao Zheng et coll. A pure radiant cooling device for ‘‘air conditioning’’ without conditioning air. Cell Reports Physical Science, 2024.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/09/personal-cooling-device-overcomes-acs-flaws/ (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)
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(S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre), la Durabilité à l’Ère Numérique (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre) et le pôle canadien de Future Earth (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre).