Un solide nanoporeux pour une réfrigération plus efficace
Enjeu technologique et environnemental de plus en plus important, la récupération de chaleur peut passer par l’adsorption/désorption de vapeur d’eau. Des chercheurs de l’Institut des matériaux poreux de Paris (CNRS/ENS Paris/ESPCI/PSL Université) et de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux — Institut Charles Gerhardt Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/ENSCM) ont pour cela créé un nouveau matériau hybride nanoporeux, robuste et réalisé en conditions vertes. Selon ces travaux publiés dans la revue Nature Energy, cette poudre présente des performances pour la réfrigération jusqu’à 60 % supérieures aux meilleures solutions actuelles.
Les adsorbants d’eau offrent une récupération très intéressante des sources de chaleur issues de procédés industriels ou de l’énergie solaire. L’adsorption de l’eau dégage de la chaleur, tandis que sa désorption en absorbe. Lors de procédés de réfrigération au sein des habitations, les adsorbants ne sont cependant efficaces que lorsque l’eau est désorbée à une température inférieure à 63 °C. Des chercheurs de l’Institut des matériaux poreux de Paris (CNRS/ENS Paris/ESPCI/PSL Université) et de l’Institut Charles Gerhardt Montpellier (CNRS/ENSCM/Université de Montpellier)1 ont mis au point un nouveau solide hybride nanoporeux répondant à cette exigence.
Ce metal-organic framework (MOF) est conçu à partir de minéraux, ici des oxydes de zirconium, connectés par un ligand organique, qui les relie tout en assurant une grande porosité. Il est capable de stocker de grandes quantités d’eau dans ses pores et de la désorber facilement, à moins de 63 °C, et reste chimiquement stable après des utilisations répétées. Ces propriétés aboutissent à des performances en réfrigération jusqu’à 60 % supérieures à celles des meilleurs produits actuellement disponibles. Sa conception se démarque également car elle n’utilise que des solvants verts.
© Christian Serre
Référence
Sujing Wang, Ji Sun Lee, Mohammad Wahiduzzaman, Jaedeuk Park, Mégane Muschi, Charlotte Martineau-Corcos, Antoine Tissot, Kyung Ho Cho, Jérôme Marrot, William Shepard, Guillaume Maurin, Jong-San Chang, and Christian Serre
A Robust Energy-Efficient Metal-Organic Framework Adsorbent for Refrigeration
Nature Energy – October 2018
- 1En collaboration avec l’Institut Lavoisier de Versailles, le Korean Research Institute of Chemical Technology et le synchrotron Soleil.