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La réfrigération magnétique autour de l’ambiante s’appuie sur l’effet magnétocalorique. Ses avantages économiques et environnementaux associés à son rendement énergétique en font un candidat de premier plan pour de nombreuses applications industrielles.
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- Version courante de juin 2023 par Morgan ALMANZA, Martino LOBUE, Afef LEBOUC
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Contexte6. Conclusion
L’effet magnétocalorique est un phénomène physique observé et connu depuis longtemps. Son potentiel d’applications dans le refroidissement a été utilisé initialement à très basse température, ce qui a motivé le développement d’outils de caractérisation et de modèles de comportement afin d’optimiser les matériaux pour l’application recherchée.
Aujourd’hui, cette motivation est encore plus forte compte tenu de l’intérêt porté à la réfrigération magnétique autour de la température ambiante. La recherche sur les matériaux est ainsi relancée afin de trouver des nouveaux matériaux à EMC géant. Outre les trois principales familles présentées ici, plusieurs autres nuances peuvent être envisagées. Les nombreux travaux menés laissent espérer la synthèse à court ou moyen terme de nouveaux matériaux à hautes performances permettant de répondre aux exigences de ces nouvelles applications.
Outre le matériau, deux autres composantes doivent être maîtrisées qui sont le cycle magnétothermique et le système. Suivant les applications visées ou encore la source de champ choisie, on peut mettre en œuvre des cycles directs ou à régénération de type AMRR. Dans ce dernier cas, la modélisation reste un outil important d’optimisation. La forme du matériau, la nature du fluide caloporteur et leurs caractéristiques magnétiques et thermiques constituent également des paramètres déterminants pour le cœur du système.
Les différents démonstrateurs réalisés laissent entrevoir l’importance de ces différentes composantes. Il est encore trop tôt pour parler de performance car leur objectif n’a été souvent que la faisabilité de la réfrigération magnétique à température ambiante. Aucune optimisation n’a porté sur le matériau, les sources de champ ou encore les échangeurs. Ces derniers sont rarement détaillés. Ce sont généralement des systèmes classiques et pas nécessairement adaptés à l’application. C’est un domaine pluridisciplinaire mais vierge qui reste ouvert à toute innovation.
C’est dans ce contexte que le LEG s’est lancé dans cet axe de recherche pour concevoir et réaliser des systèmes de réfrigération magnétique compacts, propres et à haut rendement. Il s’appuie sur les différentes compétences...
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BIBLIOGRAPHIE
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(4) - PESTY (F.) - Études calorimétriques des comportements multicritiques des phases ondes de densité de spin dans un composé moléculaire - . Habilitation à diriger des recherches, université Paris-Sud (1993).
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(5) - LACHEISSERIE (de, E.T.) - Magnétisme. Tome 1 : Fondements - . EDP Sciences (2000).
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(6) - PECHARSKY (V.K.), GSCHNEIDER (K.A. Jr) - Magnetocaloric Effect and Magnetic Refrigeration - . JMMM...
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