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Posté par Isabelle le Mercredi 26/11/2014 à 00:12
Vers des réfrigérateurs plus puissants et écologiques

Mohamed Balli est nommé Étudiant-chercheur étoile pour ses recherches sur la réfrigération magnétique.
Photo: Michel Caron
Même s'il est originaire du Maroc, Mohamed Balli s'intéresse au froid ! Ses recherches novatrices pourraient mener à des systèmes de réfrigération plus efficaces, écologiques et économiques. Postdoctorant en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) à la Faculté des sciences, Mohamed vient d'être primé Étudiant-chercheur étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de...) en Nature et technologies par le Fonds de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) du Québec.

La réfrigération magnétique rotative

La société compte beaucoup sur les moyens de refroidissement et de climatisation (La climatisation est la technique qui consiste à modifier, contrôler et réguler les conditions climatiques (température, humidité, niveau de...). Or la réduction de la consommation énergétique et l'élimination des polluants atmosphériques constituent des enjeux majeurs pour la production industrielle de froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.).

Pour remplacer la réfrigération conventionnelle, la réfrigération magnétique pourrait être la meilleure alternative. Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) est basée sur l'effet magnétocalorique (EMC), soit un changement de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) d'un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en...) magnétique soumis à un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la...) externe.

"Nous avons observé qu'un effet magnétocalorique géant peut être obtenu par une simple rotation autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) d'un petit cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce...) de HoMn2O5, et ce dans un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique fixe, indique Mohamed Balli. À la suite de cette découverte, nous avons proposé un concept innovant pour la liquéfaction (La liquéfaction est un changement d'état qui fait passer un corps de l'état gazeux à l'état liquide. Elle est la transformation inverse de la vaporisation. L'usage...) de l'hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il ouvre la série des gaz nobles dans le tableau périodique des...) et de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) en utilisant l'effet magnétocalorique rotatif." Cette avancée, mise en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm...) récemment dans Applied Physics Letters, est d'une grande importance dans le développement pratique de la réfrigération magnétique.

"La réfrigération magnétique basée sur l'EMC rotatif constitue une alternative sérieuse pour remplacer les systèmes de réfrigération conventionnels, parce qu'elle est éco-énergétique et sans danger pour l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...), souligne l'étudiant-chercheur étoile. La découverte d'un large EMC rotatif dans l'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) HoMn2O5 permettra de mettre en place des systèmes de réfrigération simples, efficaces, compacts, et capables de produire de grands froids à peu de frais."

Ainsi, la réfrigération magnétique à la température ambiante laisse entrevoir de nombreuses applications: réfrigération domestique ou industrielle, climatisation de bâtiment ou de véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.), refroidissement de systèmes portable et bien plus.

Des matériaux prometteurs

Mohamed Balli étudie plusieurs autres matériaux tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autant prometteurs et pouvant peut-être trouvé des applications à des températures juste en-dessous de l'ambiante. Ce domaine de température est très intéressant pour la réfrigération domestique (réfrigérateurs et climatiseurs) et pourrait même être utilisée pour le refroidissement de composants en couches minces, à la base de la technologie de l'électronique. Ces voies de recherche sont explorées présentement par le groupe de recherche dirigé par les professeurs Patrick Fournier et Serge Jandl au Département de physique.

Pour plus d'information voir:
- Magnetic Cooling Enables Efficient, "Green" Refrigeration

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Source: Université de Sherbrooke
 
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