L'effet électrocalorique ECE

6 mai 2024

Où on apprend pourquoi on s'intéresse à cet effet.

Réfrigérateur

🥶 Eh bien, JF, qu'est-ce que tu bricoles dans ton frigo ?
Bon, OK, ce n'est pas Lionel. Ni moi.
Et commencer par démonter le condenseur du frigo n'est pas une bonne idée.
🥵 Je sauve la planète, Lionel.
Tu vas éliminer le fluide caloporteur ?
Oui, il est responsable de l'effet de serre.
Enfin, pas entièrement.
😉 J'exagère un peu, je sais.
Mais bon, si en plus on améliore le rendement de cette machine thermique, on économisera de l'énergie.
🙄 C'est sûr que les climatiseurs vont devenir de plus en plus nécessaires avec le réchauffement climatique.
😥 C'est quasiment 10% de l'énergie mondiale qui est consommée dans les machines frigorifiques !
De toutes manières, même si ça marche et que le rendement est amélioré,
ce n'est pas ça qui réduira la consommation énergétique de la planète.
🥺 Ouais, je sais, le nombre de climatiseurs augmentera plus vite que la baisse de consommation, mais bon, c'est toujours ça de pris.

L'histoire nous apprend que si on améliore une chose, alors on s'en servira encore plus (normal, puisqu'elle est mieux).

  • Regardez les voitures : au lieu de réduire la consommation, on en a profité pour augmenter le poids, on se retrouve avec des SUV.
  • Et l'isolation des maisons : au lieu de réduire la consommation, on a profité pour vivre à des températures plus confortables.

Résultat des courses : la consommation d'énergie globale de la planète continue d'augmenter...

Une histoire de rendement

Le rendement de ces machines frigorifiques à compresseur n'est pas mauvais.
Mais il diminue avec des petites machines.
Tu le mesures comment ton rendement ?
Classiquement, c'est le rapport de la puissance thermique extraite par la puissance consommée.
😳 Le coefficient de performance COPfroid
C'est bien pour comparer.

Dans un système réel, il faut intégrer dans le travail entrant toutes les pertes d'énergie, conduction thermique indésirables, dégivrage, ventilateurs et autres auxiliaires, mais bon, ici on s'intéresse aux phénomènes physiques basiques.

Le rendement théorique maximal est donné par la formule :

COPfroid max = Tfroid / (Tchaud - Tfroid)

On peut alors donner le rapport entre le COP réellement obtenu et le COP maximal que l'on appelle rendement de cycle.

🤓 Tu vas remplacer le système par un Peltier à thermocouples ?
🤬 Et son rendement tout pourri ? Un misérable COP de 0.5 ?
😣 Ah non ! Par un truc bien plus mieux !
Et quoi donc ? Par un démon de Maxwell ?
😒 Il n'existe pas. J'ai mieux.
😮 Mieux ?
🧐 L'effet électrocalorique.
Ah ! 😳
Certes. Et pas n'importe lequel. Le GEANT 🤗
🤭 Ah ben t'es pas rendu.

Buzz

Quelques articles à sensation, pour montrer que nous ne sommes pas les seuls à nous intéresser à ça :

On se rend bien compte qu'il s'agit à chaque fois d'un effet d'annonce, avec buzz associé. En 2023, la source provient du LIST. Nous allons décortiquer ce système, comme ça vous pourrez vous faire votre propre avis, parce que tous ces articles à sensation vous laisserons probablement sur votre faim.

L'article de 2024 est une amélioration d'un point particulier, on en parlera également.

Vous pouvez aussi chercher les articles en anglais avec le mot-clé electrocaloric.

😈 Ben alors, il est où ce climatiseur miracle ? Depuis le temps...
Ça m'énerve

Mais quel est donc cet effet électrocalorique ? Comment ça marche ?