Les technologies de production du froid
État de la recherche sur les technologies de réfrigération et de pompes à chaleur à l’état solide
Auteur(trice)s : Didier Coulomb, Andrej Kitanovski
Cet article présente un panorama des différentes technologies de refroidissement et de
pompes à chaleur mettant en oeuvre des matériaux à l’état solide. Il évoque également le rôle
de promoteur de ces technologies qu’exerce l’IIF.
Résumé
Les progrès réalisés dans le domaine des pompes à chaleur dédiées au chauffage et au refroidissement économes en énergie sont essentiels pour réduire les émissions mondiales de CO2, qui sont étroitement liées à ces systèmes. Près de 50 % de la consommation mondiale d’énergie finale est issue du chauffage et de la climatisation, contribuant à plus de 40 % des émissions de CO2 liées à l’énergie. La demande de réfrigération et de climatisation devrait tripler d’ici 2050, d’où le besoin de solutions innovantes. Bien que la compression de vapeur reste la technologie dominante, elle est confrontée à des défis en raison de l’utilisation de fluides frigorigènes nocifs, toxiques ou inflammables et en raison, notamment, de la faible efficacité des appareils de petite puissance. Des alternatives émergentes, utilisant des solides, font l’objet de recherches pour leur efficacité, leur évolutivité, leur impact environnemental plus faible ou leur densité de puissance potentiellement plus élevée. Cette publication présente brièvement les technologies utilisant des solides pour le refroidissement et le chauffage, et aborde leurs avantages potentiels. Il décrit les activités internationales des groupes de travail de l’Institut international du froid visant à mettre davantage
l’accent sur les technologies de refroidissement et de chauffage à l’état solide, en promouvant des
solutions durables pour diverses applications.
Summary
Advancements in energy-efficient heating and cooling technologies are crucial for reducing global CO2 emissions, which are significantly linked to these systems. Nearly 50% of global end-energy consumption is attributed to heating and cooling, contributing over 40% of energy-related CO2 emissions. The demand for refrigeration and air conditioning is expected to triple by 2050, prompting the need for innovative solutions. While vapor compression remains the dominant technology, it faces challenges due to harmful, toxic, or flammable refrigerants, including the low efficiency of small-scale devices. Emerging solid-state alternatives are being researched for their efficiency, scalability, lower environmental impact or potentially higher power density. This manuscript briefly represents solid-state technologies for cooling and heat pumping, and addresses their potential advantages. It describes international activities of the International Institute of Refrigeration working groups aimed to enhance the focus on solid-state cooling and heating technologies, promoting sustainable solutions across various applications.