Une machine frigo performante créée par le Cemagref

Le 27 juin 2005 par Claire Avignon
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froid alimentaire
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Le Cemagref et le CEA ont réalisé un prototype où, pour une même efficacité énergétique qu'une machine classique, la quantité de fluide frigorifique est diminuée par 10. Ce qui pourrait permettre de réduire de manière significative les émissions de gaz à effet de serre liée à la production de froid.

L'industrie du froid pourrait encore largement diminuer ses émissions de gaz à effet de serre, d'après les résultats d'un projet du Cemagref, l'Institut de recherche pour l'ingénierie de l'agriculture et de l'environnement, et du Commissariat à l'énergie atomique (CEA). Après trois ans de recherche, deux laboratoires des instituts de recherche ont créé une machine frigorifique plus performante qu'une machine classique, «à coût équivalent » selon Hélène Macchi, ingénieure de recherche pour le Cemagref qui a travaillé en collaboration avec Daniel Leducq. La machine nécessite environ 10 fois moins de fluide frigorifique, ce qui limite les fuites, et consomme 10 à 20% d'énergie en moins.

Le travail s'est basé sur le total equivalent warming impact (Tewi), un indice qui mesure l'effet de serre direct (fuite du fluide) et indirect (consommation énergétique). En France, le Tewi est de 0,12 ce qui correspond à 0,12 kilogramme d'équivalent CO2 par kilowattheure consommé, contre 0,50 en moyenne européenne et 0,65 en moyenne internationale. «Le fait que la majorité de l'électricité française soit d'origine nucléaire fait que les rejets de HFC comptent pour 60% du Tewi, contre seulement 15% dans le monde. Dans le contexte français, nous avons donc encore plus intérêt à travailler sur les masses de fluide.» On estime généralement à 10% les fuites par an. Donc, moins la machine contient de fluide, moins elle émet de HFC.

Les scientifiques ont donc cherché à diminuer les dimensions des équipements où se trouve la plus grande partie du fluide: les échangeurs et la conduite de liquide. «Mais dès qu'on diminue les volumes de ces appareils, on augmente les pertes de charge et donc on affecte l'efficacité énergétique, indique Hélène Macchi. Notre recherche a consisté à construire des modèles numériques prenant en compte l'aspect thermique et les pertes de charge pour optimiser les paramètres de conception avec un Tewi minimum.»

Le résultat a été une machine d'une capacité de 4 kilowatts froid à –1°C dont le Tewi est réduit de 65% par rapport au Tewi moyen français. Potentiellement utilisable pour remplacer toutes les machines de froid classiques et les climatiseurs, le prototype pourrait permettre de réduire les rejets d'équivalent CO2 de plus de 2 millions de tonnes par an en France sur un total français de 557 millions de tonnes en 2003 (1), tous secteurs confondus. Le Cemagref cherche désormais à commercialiser son invention.



(1) Chiffre de la mission interministérielle de l'effet de serre (Mies).

Crédit photo: Cemagref/JM Lebars




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