Le groupe de recherche veut que la Sarre devienne un pionnier
pour des systèmes de réfrigération neutres pour le climat et économes en énergie
Élastocorique: Derrière le terme se cache un phénomène qui pourrait révolutionner la technologie de refroidissement. En tirant un fil de nickel-titane dans la longueur, puis en le détendant à nouveau, il devient chaud et frais à nouveau. Cela permettra à l'avenir de refroidir de manière beaucoup plus efficace sur le plan énergétique et surtout plus respectueuse du climat, de sorte que cette technologie a été déclarée par la Commission européenne et le département américain de l'énergie comme l'alternative la plus prometteuse pour l'avenir par rapport aux méthodes précédentes. Le fait que précisément la Sarre pourrait devenir la région leader de l'élastocorique est également dû à un projet très spécial de chercheurs de l'Université de la Sarre, de la htw saar, du Centre pour la mécatronique et la technique d'automatisation ainsi que de la fondation Montanstiftung Saar.
Le chemin d'une idée géniale à une large application est long et prend beaucoup de temps, souvent plusieurs décennies. Entre les deux, il y a un travail de développement acharné et la recherche des bons partenaires de coopération pour finalement disposer d'une technologie largement utilisable et prête à être commercialisée. Une telle idée se cache derrière le terme «Elastokalorik». «Lorsqu’on tire un fil métallique d’un alliage superélastique nickel-titane et qu’on le soulage, il se réchauffe et se refroidit à nouveau, avec des différences de température momentanées d’environ 40 degrés. Ce principe peut être utilisé dans de nombreux domaines pour le chauffage, le refroidissement, la climatisation et la récupération d’énergie», explique Dirk Bähre, professeur à l’université de la Sarre. Avec ses collègues Mana Mojadadr, Paul Motzki, Jörg Strese et Michael Vielhaber, il dirige la salle de transfert «DEPART!Saar».
17 millions d’euros sont prévus pour ce nouveau réseau de recherche et de développement dans le cadre de la ligne de financement «T! Raum – TransferRraume für die Zukunft von Regione» du ministère fédéral de l’éducation et de la recherche. La première phase autorisée, d’une durée de trois ans, débutera au début de 2023. L’objectif de l’association est de mettre en œuvre techniquement la nouvelle technologie d’avant-garde «Elastokalorik» beaucoup plus rapidement que d’habitude et de contribuer directement à l’impulsion économique et à la création d’emplois dans la région. À cette fin, le nouveau réseau de recherche et de développement, la salle de transfert «DEPART!Saar», réunit des institutions scientifiques et des partenaires industriels qui travaillent ensemble à la mise en œuvre de systèmes élastocloriques.
«Si je veux bâtir sur ce principe des systèmes complexes, je dois réfléchir beaucoup: Comment puis-je obtenir la chaleur du métal? Comment fonctionne l'entraînement qui maintient les pièces mobiles en marche? Combien de temps dure un tel système? Qu’en est-il du recyclage, à quoi ressemblent les flux d’air, qui construit l’électronique?», Paul Motzki n’évoque que quelques-unes des questions qui se posent lors du développement. C'est très clair: Une seule personne, aussi ingénieuse soit-elle, ne peut pas construire tous les composants de manière à ce qu'une technologie prête à être commercialisée sorte à la fin. «En Sarre, cependant, nous pouvons rassembler toutes les parties de cette chaîne», explique le scientifique à propos de la préoccupation centrale de «DEPART!Saar».
Le fait que la Sarre puisse devenir le centre de l'élastocorique est également dû à Stefan Seelecke, l'un des cofondateurs de cette technologie. En 2011, il est venu à l'Université de la Sarre avec deux doctorants des États-Unis; Aujourd'hui, environ 80 collaboratrices et collaborateurs effectuent des recherches dans son domaine sur des technologies innovantes telles que l'élastocalorique. Dans le cadre d'un programme prioritaire de la DFG, il a développé avec son groupe de travail le premier démonstrateur de machine au monde de cette technologie afin de montrer comment les installations futures peuvent fonctionner.
Pourquoi l'élastocalorique est-elle si importante, il peut l'étayer de manière impressionnante: «Plus de 10 % de la demande mondiale d’énergie, soit environ 2 000 térawattheures, sont consacrés au seul refroidissement des bâtiments. Contrairement aux méthodes de refroidissement conventionnelles courantes, l’élastocalorique est beaucoup plus efficace et plus respectueuse du climat», explique le scientifique. Si l'on obtient deux à trois kilowattheures d'énergie de refroidissement par kilowattheure d'énergie électrique fournie par les méthodes conventionnelles, les premiers matériaux de recherche élastocoriques ont déjà démontré plus de dix fois leur efficacité. Et le potentiel de réchauffement planétaire de cette technologie est exactement nul, car lors du fonctionnement avec des solides, aucun liquide de refroidissement nocif pour le climat ne sera émis dans l'atmosphère. En outre, la technologie permet non seulement de refroidir, mais aussi de développer de futurs systèmes de pompes à chaleur pour un chauffage économe en énergie.
«Notre objectif est d’exploiter ce potentiel dans tous les domaines d’application pertinents à l’avenir – en plus de la climatisation des bâtiments, de la réfrigération industrielle, de l’électromobilité et du secteur des appareils électroménagers, et de créer ainsi de nombreux nouveaux emplois», résume Paul Motzki, l’un des objectifs de DEPART!Saar. Dans les années à venir, des partenaires de l'industrie nationale seront impliqués pour construire un cycle complet de production de matériaux et de recyclage à la production de systèmes innovants dans la région et pour établir la Sarre en tant que leader technologique. «Dans dix à vingt ans, nous voulons pouvoir dire: Les meilleurs systèmes de refroidissement élastocaloriens proviennent de la Sarre. Nous avons toutes les conditions pour cela», assure Dirk Bähre.
La pertinence d'une technologie de refroidissement respectueuse du climat devrait même augmenter à l'avenir, compte tenu de la hausse des températures à l'échelle mondiale. En plus de la réfrigération et de la climatisation des bâtiments, le nombre croissant de centres de données et l'industrialisation croissante exigent des performances de refroidissement plus élevées.
L'importance du projet est également soulignée par la Sarre Ministre de la Science Jakob von Weizsäcker: «L’élastocalorique, qui permet un refroidissement remarquablement efficace sur le plan énergétique avec des matériaux élastiques, présente un grand potentiel d’application. Le financement de plusieurs millions de dollars du BMBF pour DEPART!Saar est une grande récompense pour l'équipe et le site technologique de la Sarre. Je suis ravi que des applications commercialisables pour cette technologie fascinante puissent maintenant être développées en Sarre.»
«Avec cette excellente nouvelle de Berlin, la Sarre peut continuer à développer une technologie de refroidissement révolutionnaire prête à être commercialisée, qui peut être utilisée dans le monde entier en perspective», a-t-il déclaré. Ministre de l'Économie et de l'Innovation Jürgen Barke. «Grâce à cette découverte révolutionnaire, notre site de recherche se positionne dans la Ligue des champions des technologies du futur et ouvre des perspectives de création de valeur majeure pour le site. Le fait que ce projet soit doté par la Confédération d'un volume de soutien aussi élevé nous confirme: L'excellence scientifique de la Sarre travaille au plus haut niveau international. Nous pouvons être très fiers de nos chercheurs, qui apportent un énorme dynamisme au progrès technologique.»
Président de l'Université Manfred Schmitt souligne la bonne mise en réseau du paysage de la recherche sarroise: «Le fait qu’un tel projet phare ait pu être promu avec succès dans le cadre d’un concours scientifique hautement compétitif, qui vise à mettre sur le marché une technologie de pointe totalement inédite, montre de manière impressionnante que la Sarre peut gérer avec succès un changement structurel grâce à un paysage de recherche solide et que la Confédération, en tant que bailleur de fonds, en est également convaincue. La coopération entre l’université de la Sarre, la htw saar et, en tant qu’institution commune, le ZeMA souligne également l’importance des universités en tant qu’institutions de recherche et moteurs d’une région économique prospère.»
Le projet «DEPART!Saar« Dans le cadre de la F :öligne de rder «T! Raum – TransferRraume für die Zukunft von Region» (espaces de transfert pour l’avenir des régions) est financé par le ministère fédéral de l’éducation et de la recherche à hauteur de plus de 17 millions d’euros pour une durée maximale de neuf ans. Le financement de la première phase approuvée (2023-2025) s'élève à environ 5,3 millions d'euros.
Pour plus d'informations:
Prof. Dr. Dirk Bähre
Tél. : (0681) 3024375
Courriel: d.baehre@mx.uni-saarland.de
Professeur Paul Motzki
Tél. : (0681) 85 787 545 Courriel: p.motzki@zema.de
Prof. Dr. Stefan Seelecke
Tél. : (0681) 30271341
Courriel: stefan.seelecke@imsl.uni-saarland.de
Communiqué de presse Université de la Sarre, Rédaction Thorsten Mohr, Nov. 2022
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