L’annonce remonte à octobre 2023, mais elle mérite clairement qu’on s’y attarde à nouveau. Des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory et de l’Université de Californie à Berkeley ont présenté une technologie de refroidissement radicalement nouvelle, capable de bouleverser un secteur aujourd’hui sous pression climatique. En ligne de mire : les hydrofluorocarbures, ces gaz réfrigérants ultra-polluants encore largement utilisés dans la climatisation et la réfrigération.

Le principe exploité est à la fois simple et élégant. Lorsqu’un matériau change d’état — solide, liquide ou gazeux — il absorbe ou libère de la chaleur. La glace qui fond refroidit son environnement : tout le monde l’a déjà constaté. Les chercheurs sont partis d’un autre phénomène bien connu : l’ajout d’ions peut modifier le point de fusion d’une substance sans en augmenter la température. C’est exactement ce qui se passe lorsque l’on sale les routes en hiver pour empêcher la formation de glace.

L’équipe californienne a transposé ce mécanisme dans un système de refroidissement inédit, baptisé cycle ionocalorique. En appliquant un très faible courant électrique, inférieur à un volt, les chercheurs déplacent des ions à l’intérieur du dispositif. Ce mouvement modifie le point de fusion du matériau utilisé, provoquant une variation de température spectaculaire. Lors des tests, un mélange de sel iodé et sodique a permis de faire fondre du carbonate d’éthylène — un solvant courant dans les batteries lithium-ion — avec un écart thermique atteignant 25 degrés Celsius. Une performance inédite pour ce type de technologie. « Personne n’avait jusqu’ici développé une solution qui soit à la fois efficace, sûre et respectueuse de l’environnement », souligne Drew Lilley, ingénieur en mécanique au laboratoire de Berkeley. Contrairement aux systèmes classiques, basés sur la compression et l’évaporation de fluides frigorigènes très polluants, ce procédé se passe totalement d’hydrofluorocarbures. Un enjeu crucial, alors que l’amendement de Kigali impose une réduction de 80 % de leur usage d’ici 2048.

Autre atout majeur : le carbonate d’éthylène utilisé peut être produit à partir de dioxyde de carbone, ouvrant la voie à un système au potentiel climatique nul, voire négatif. Pour Ravi Prasher, autre chercheur du projet, l’équation repose sur trois critères clés : impact climatique, efficacité énergétique et coût. Et, pour la première fois, les résultats préliminaires semblent satisfaisants sur les trois fronts. Les travaux, publiés dans la revue Science, montrent même que cette technologie pourrait rivaliser avec, voire dépasser, les systèmes actuels. Le défi désormais est industriel : passer du laboratoire à des applications à grande échelle. De nouvelles équipes testent déjà d’autres sels, notamment à base de nitrates recyclables.

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