Restez au frais sans électricité: un nouveau système de «refroidissement radiatif par le ciel» peut s’avérer utile pour les préparateurs

Rester au frais par temps chaud ou humide sans accumuler une facture d’électricité lourde pourrait être une réalité dans un proche avenir. Une équipe de chercheurs de l’Université de Stanford a mis au point un système de refroidissement passif qui envoie de la chaleur excédentaire vers l’espace extra-atmosphérique. Puisque presque aucune énergie n’est nécessaire pour les garder fonctionnelles, ces surfaces optiques de haute technologie pourraient un jour aider à réduire la quantité d’électricité consommée par les climatiseurs et les réfrigérateurs.

«Cette recherche se fonde sur notre travail antérieur avec le refroidissement radiatif par le ciel, mais passe à un niveau supérieur», a expliqué Shanhui Fan, chercheur principal et professeur de génie électrique diabète de type 1. « Il fournit pour la première fois une démonstration technologique de haute fidélité de la façon dont vous pouvez utiliser le refroidissement radiatif du ciel pour refroidir passivement un fluide et, ce faisant, le connecter avec des systèmes de refroidissement pour économiser l’électricité. »

Le refroidissement radiatif est un processus thermodynamique dans lequel un corps ou un objet émet de la chaleur après avoir été réchauffé par le soleil. Bien qu’il s’agisse d’un processus naturel, ce phénomène est plus perceptible les nuits sans nuages, lorsque l’air n’est pas trop chaud, car la chaleur rayonnée peut s’élever dans l’espace sans entrave.

Gardant cela à l’esprit, Fan et son équipe ont conçu des panneaux avec des couches d’oxyde métallique super-minces capables d’absorber et d’émettre de la chaleur à une longueur d’onde qui peut contourner l’atmosphère et pénétrer dans l’espace. Ces panneaux peuvent fonctionner même pendant les journées chaudes, grâce à leur capacité à rebondir tout le soleil qui les frappe.

D’ici, les chercheurs ont mis les panneaux à l’essai dans une expérience à petite échelle en 2014. En septembre 2015, l’équipe a poussé ses panneaux optiques au niveau supérieur en les situant sur le toit du bâtiment de génie électrique Packard de l’université. Les panneaux étaient posés sur des tuyaux de cuivre qui pompaient de l’eau. Au cours de trois jours, leur prototype de système de refroidissement a abaissé la température de l’eau de trois à cinq degrés Celsius (37,4 à 41 degrés Fahrenheit) en dessous de la température de l’air ambiant.

Suite à cela, Fan et son équipe ont collecté les données de l’expérience puis les ont appliquées à une simulation qui consistait en un immeuble commercial de deux étages situé à Las Vegas, choisi pour son climat chaud et sec. Ils ont constaté que leur système pouvait réduire la puissance nécessaire pour maintenir la structure au frais de 21% pendant les mois d’été, économisant ainsi 14,3 mégawattheures d’électricité. De plus, les économies d’électricité quotidiennes ont oscillé d’environ 18 à 50%.

« Les systèmes de refroidissement consomment 15% de l’électricité produite dans le monde et représentent 10% des émissions mondiales de gaz à effet de serre », ont écrit les chercheurs dans leur article publié dans Nature Energy. « Avec une demande de refroidissement qui devrait décupler d’ici 2050, l’amélioration de l’efficacité des systèmes de refroidissement est un élément essentiel du défi énergétique du XXIe siècle. »

À cette fin, Fan et ses co-auteurs, Aaswath Raman et Eli Goldstein, ont fondé SkyCool Systems pour promouvoir leur technologie. En plus d’être un système de refroidissement propre et renouvelable, les chercheurs ont noté que leur technologie pourrait facilement être ajoutée à des systèmes de climatisation et de réfrigération nouveaux ou existants pour améliorer leur efficacité. Plus particulièrement, ils ont exprimé leur enthousiasme à l’idée d’intégrer les panneaux aux installations de refroidissement trouvées dans les centres de données.

Fan, avec Raman, a pris le concept du refroidissement radiatif et l’a adapté à d’autres applications. Les deux chercheurs ont collaboré avec Yi Cui, professeur de science et d’ingénierie des matériaux, pour développer un tissu de refroidissement capable d’augmenter la productivité des cellules solaires. (Connexes: La percée des cellules solaires pourrait doubler l’efficacité de la capture d’énergie à plus de 40%.)

« Il est très intriguant de penser à l’univers comme une immense ressource pour le refroidissement et toutes les nombreuses idées créatives et intéressantes que l’on pourrait trouver pour en profiter », a déclaré Fan.

Alors que le monde se dirige lentement mais sûrement vers l’effondrement, Fan et la technologie de son équipe deviennent plus importantes que jamais. Gérer vos ressources est un must pour tous les préparateurs, surtout s’ils sont en quantité limitée. Considérez donc cette forme de technologie dans laquelle vous devez absolument investir quand elle arrive sur le marché. Cela pourrait très bien vous sauver la vie.

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