Produire simultanément froid et électricité avec très peu d'énergie

Publié par Adrien le 26/11/2021 à 09:00
Source: CEA

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Une machine produisant simultanément froid et électricité tout en valorisant une source de chaleur bas carbone a été mise au point au CEA-Liten. Elle consomme 10 fois moins d'énergie que les machines à compression actuellement utilisées.

A l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...) actuelle, près de 17 % de la production électrique mondiale est utilisée à des fins de climatisation (La climatisation est la technique qui consiste à modifier, contrôler et réguler les...). Les chercheurs du CEA-Liten ont mis au point (Graphie) une machine capable de produire conjointement du froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) en valorisant la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) fatale issue de l'industrie. Protégée par plusieurs brevets, cette machine associe une turbine (Une turbine est un dispositif rotatif destiné à utiliser la force d'un fluide (eau, vapeur, air,...) électrogène à un dispositif fondé sur le principe du cycle à absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise...).

À la différence des machines à compression qui nécessitent un compresseur mécanique (Un compresseur mécanique est un organe mécanique destiné à augmenter par un procédé...) de vapeur (), les dispositifs à absorption utilisent un procédé chimique basé sur la faculté qu'ont certains liquides à absorber et désorber une vapeur pour générer, grâce à une pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.), la différence de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) permettant de réaliser le cycle de réfrigération. Pour leur démonstrateur, les chercheurs du CEA-Liten ont choisi d'utiliser l'ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des...) comme réfrigérant et l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) comme transporteur (Un transporteur dirige une entreprise commerciale spécialisée dans le transport de...).

En s'appuyant sur des modèles numériques, ils ont mis au point un générateur de vapeur d'ammoniac d'une très grande pureté, pour gagner en performance et en compacité. Celle-ci peut servir, en partie ou en totalité, à alimenter le cycle de réfrigération pour produire du froid, ou bien être dirigée vers une turbine intégrée au dispositif afin de produire de l'électricité. Comme source d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) motrice, le démonstrateur utilise de la chaleur fatale issue de l'industrie (80°C - 200°C). L'absence de compresseur permet de réduire d'un facteur dix la consommation d'énergie pour une même quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de froid produite.


Photo équipe projet TRICYCLE (Le tricycle est un cycle à trois roues.)

Références:
Hai Trieu PHAN, Chef du projet TRICYCLE, haitrieu.phan@cea.fr
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