Qu'est-ce que la réfrigération thermoacoustique?
La réfrigération thermoacoustique, comme la réfrigération conventionnelle, utilise une unité à pression fermée. Au-delà de ces points communs, les deux méthodes de réfrigération sont très différentes. Au lieu de refroidir par compression de vapeur impliquant des composants mécaniques complexes et des gaz appauvrissant la couche d'ozone, la réfrigération thermoacoustique utilise des ondes sonores à la place d'un compresseur pour créer une puissance de refroidissement.
Une unité thermoacoustique est constituée d’un régénérateur constitué d’un empilement de matériaux de tamisage des fenêtres à mailles fines ressemblant beaucoup à un tamis; deux échangeurs de chaleur; et un haut-parleur pour fournir de l'énergie acoustique. Le haut-parleur est modifié pour générer un son extrêmement fortement amplifié dans un environnement confiné d'hélium, un gaz inerte écologiquement rationnel qui est converti en énergie de refroidissement. Les niveaux d’ondes sonores sont si élevés, environ 170 décibels, que les humains peuvent à peine les entendre. ce niveau est plusieurs fois plus fort qu'un concert de rock moyen. Ces niveaux sonores ne peuvent être atteints que dans une atmosphère de gaz sous pression contenu.
La réfrigération thermoacoustique a été mise au point à la Penn State University par des acousticiens dirigés par l’ancien batteur, le Dr Steven Garrett, professeur d’acoustique et scientifique chevronné. Les États-Unis d'Amérique, Ben Cohen et Jerry Greenfield, recherchent des méthodes de réfrigération alternatives respectueuses de l'environnement. Ils ont obtenu une aide financière de leur société mère, Unilever, et se sont associés en tant que partenaires du projet Penn State.
La réfrigération thermoacoustique est considérée comme meilleure que la réfrigération traditionnelle à plusieurs niveaux. Il élimine non seulement la plupart des composants mécaniques des unités de réfrigération conventionnelles, il nécessite également moins de maintenance et est plus respectueux de l'environnement puisqu'il utilise des gaz inertes naturels. La température est plus facilement contrôlée, ce qui augmente le potentiel d’efficacité accrue et de réduction des coûts d’exploitation.
La méthode a été utilisée avec succès dans le prototype pour refroidir une unité à -24 ° C (-11 ° F). Ceci est très inférieur au point de congélation de l'eau et est plus que suffisant pour stocker efficacement les glaces. Depuis les recherches entreprises dans l'État de Penn en 2002, de nombreuses unités de réfrigération thermoacoustiques ont été développées et testées. Le prototype de travail final a été dévoilé à l'installation de Ben & Jerry à Waterbury, dans le Vermont, le jour de la Terre en 2004.
Aux États-Unis et dans le monde, des centaines de millions d'unités de réfrigération, de congélation et de climatisation résidentielles, industrielles et commerciales utilisent des mécanismes de refroidissement et des produits chimiques traditionnels. De nombreux gaz frigorigènes traditionnels, tels que les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et les hydrofluorocarbures (HFC), auraient un impact sur le réchauffement de la planète s'ils étaient éliminés de manière inappropriée. Si la méthode de réfrigération thermoacoustique s'avère être une alternative viable et abordable, l'impact environnemental négatif des techniques de réfrigération plus anciennes pourrait être minimisé et éventuellement éliminé.