Des chercheurs de l’Institut indien de technologie de Guwahati ont conçu un matériau de revêtement “refroidisseur radiatif” abordable, une alternative au système de climatisation qui ne nécessite pas d’électricité pour fonctionner.
Selon les responsables, ce matériau est un système de refroidissement sans électricité car il peut être appliqué sur les toits, et fonctionne aussi bien le jour que la nuit pour offrir une alternative aux climatiseurs conventionnels.
“Les systèmes de refroidissement radiatif passif fonctionnent en émettant la chaleur absorbée de l’environnement sous forme de radiations infrarouges qui peuvent traverser l’atmosphère avant d’être déversées dans l’espace froid extérieur. La plupart des refroidisseurs radiatifs passifs ne fonctionnent que la nuit. Pour un fonctionnement de jour, ces refroidisseurs doivent également refléter la totalité du rayonnement solaire”, a déclaré Ashish Kumar Chowdhary, chercheur à l’IIT Guwahati.
“Jusqu’à présent, ces systèmes de refroidissement ne sont pas en mesure de fournir un refroidissement suffisant en journée. Nous sommes prêts à résoudre ces problèmes et à mettre au point un système de refroidissement radiatif abordable et plus efficace qui peut fonctionner 24 heures sur 24”, a-t-il ajouté.
Leur innovation a été publiée dans la revue IOP Publishing, au Royaume-Uni.
“La conception d’un refroidisseur radiatif passif pour un fonctionnement de jour est plus difficile en raison de l’exigence simultanée d’une réflectance élevée dans l’ensemble du régime spectral solaire et d’une émissivité élevée dans la fenêtre de transmittance atmosphérique”, a déclaré Debabrata Sikdar, professeur adjoint, département d’électronique et d’ingénierie électrique, IIT Guwahati.
“Ces refroidisseurs radiatifs ne nécessitant aucune source d’énergie externe pour leur fonctionnement pourraient être l’une des meilleures alternatives pour remplacer les systèmes de climatisation conventionnels utilisés pour refroidir les bâtiments et les automobiles dans les pays connaissant un climat chaud, comme l’Inde. Contrairement aux technologies de refroidissement traditionnelles qui rejettent la chaleur perdue dans l’environnement, le refroidissement radiatif est un processus unique qui refroidit un objet sur la Terre en envoyant la chaleur excessive directement dans l’univers extrêmement froid”, a-t-il ajouté.
Selon l’équipe, elle espère que ce système sera commercialisé une fois que les prototypes à grande échelle auront été développés et testés pour leur stabilité opérationnelle et leur durabilité dans différentes conditions climatiques. Ils travaillent actuellement dans ce sens.
“Pour qu’un refroidisseur radiatif fonctionne pendant la journée, le matériau doit refléter les radiations solaires et atmosphériques qui tombent sur lui. Comme les matériaux utilisés dans les refroidisseurs conventionnels absorbent plus de radiations solaires et en émettent moins pendant la journée, ils ne fonctionnent pas pendant la journée. Bien qu’il soit possible d’obtenir un refroidissement diurne à l’aide de refroidisseurs radiatifs passifs à base de polymères, l’oxydation dégrade les polymères, ce qui entraîne une durée de vie limitée”, a déclaré Chowdhary.
“Pour remédier à ce problème, nous avons envisagé d’utiliser des films minces de dioxyde de silicium et de nitrure d’aluminium. Ces matériaux ont une faible densité optique correspondant à la gamme de longueurs d’onde des radiations solaires et atmosphériques. Mais aux longueurs d’onde de la transmittance atmosphérique, ils ont une densité optique élevée. Lorsque la densité optique est élevée, les radiations se déplacent plus lentement dans un milieu et sont davantage absorbées. Pour rester en équilibre thermique, le matériau émet toutes les radiations absorbées comme un corps noir”, ajoute-t-il.
