À la découverte des matériaux à changement de phase ou MCP

Vous avez probablement déjà rencontré les termes « matériaux à changement de phase » et « MCP » et vous vous êtes demandé ce qu’ils étaient concrètement et pourquoi ils faisaient l’objet d’un tel engouement en tant que solution durable. Plongeons dans le cœur des MCP : ce sont des substances dotées de la capacité unique d’absorber ou de libérer de l’énergie lors d’un changement de phase. Cette qualité exceptionnelle permet aux MCP de passer en douceur de l’état solide à l’état liquide, en stockant et en libérant efficacement l’énergie thermique au cours du processus.

Principe de fonctionnement

Lorsque vous chauffez un MCP solide, il se transforme en liquide, absorbant ainsi une grande quantité d’énergie thermique. De même, lorsque vous refroidissez un MCP liquide, il se transforme en solide, libérant l’énergie thermique stockée. Cette capacité à absorber et à libérer de la chaleur sans changer de température est ce qui rend le MCP si spécial.

Prenons un exemple quotidien : la transformation de la glace en eau. Pour faire fondre de la glace, il faut une quantité considérable d’énergie, soit 334 joules par gramme. En revanche, lorsqu’elle se transforme en eau, il suffit de 4,18 joules par gramme pour augmenter sa température d’un degré Celsius. Ce contraste saisissant illustre la capacité unique des MCP à absorber et à libérer de l’énergie.

Types de matériaux à changement de phase

Les matériaux à changement de phase peuvent être classés en trois catégories principales : organiques, inorganiques et eutectiques.

Les MCP organiques : Ils sont fabriqués à partir de paraffine et de matériaux non paraffineux, tels que le pétrole, les plantes ou les animaux. La cire de paraffine en est un exemple notable. Ces MCP sont appréciés pour leur faible coût, leur stabilité chimique et leur facilité d’accès.

Les MCP inorganiques : À l’instar des alliages métalliques et des hydrates de sel, les MCP inorganiques utilisent des minéraux et des sels naturels, ce qui leur confère une capacité de chaleur latente et une conductivité thermique élevées. Cela en fait des matériaux de choix pour diverses applications.

Les mélanges eutectiques : Les MCP eutectiques sont des mélanges innovants de différents matériaux, soigneusement conçus pour atteindre des points de fusion spécifiques et optimiser les capacités de stockage d’énergie.

Vous pouvez trouver tous les MCP savE® de Pluss sur notre page MCP ici.

Durabilité des MCP

Les matériaux à changement de phase (MCP) sont durables en raison de leur capacité à améliorer l’efficacité énergétique, à réduire la consommation globale d’énergie et à s’intégrer aux sources d’énergie renouvelables. Ils contribuent à un approvisionnement énergétique plus stable et plus fiable, prolongent la durée de vie des produits et reposent souvent sur des matériaux non toxiques et respectueux de l’environnement. L’adaptabilité des MCP dans diverses applications en fait des outils polyvalents pour améliorer la durabilité et minimiser l’impact sur l’environnement.

Applications et impact

Les matériaux à changement de phase ont de nombreuses applications, les exemples suivants ne représentant que quelques-unes des options disponibles chez Pluss Advanced Technologies.

Secteur médical : Les produits à base de MCP sont utilisés dans le secteur de la santé pour l’expédition de médicaments, de vaccins et d’autres fournitures médicales sensibles à température contrôlée. Le maintien de la température requise garantit l’efficacité et la sécurité de ces produits pendant le transport.

Bâtiments à haut rendement énergétique : Les matériaux de construction à base de MCP régulent les températures intérieures en absorbant l’excès de chaleur pendant la journée et en le restituant la nuit, et vice versa. Cette gestion thermique stratégique minimise la dépendance à l’égard d’un chauffage ou d’un refroidissement continu, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie substantielles.

Transport : La technologie des matériaux à changement de phase (MCP) trouve des applications dans la logistique de la chaîne du froid, en particulier dans les véhicules frigorifiques passifs, qui maintiennent les denrées périssables à la bonne température. En réduisant la dépendance au refroidissement actif pendant le transport, les MCP améliorent l’efficacité énergétique et la durabilité environnementale dans le transport des denrées périssables.

Solutions solaires : Les MCP jouent un rôle essentiel dans le domaine des énergies renouvelables. Ils sont intégrés dans les chauffe-eau solaires, dont ils augmentent considérablement la capacité de stockage, assurant ainsi un approvisionnement régulier en eau chaude, même en l’absence de soleil.

Défis et innovations futures

Bien que la technologie des matériaux à changement de phase ait fait des progrès remarquables, des défis tels que le coût des matériaux, les techniques d’encapsulation et la durabilité persistent. Les chercheurs et les scientifiques du monde entier travaillent sans relâche pour surmonter ces obstacles, envisageant un avenir où les applications des MCP seront encore plus répandues et auront un impact plus important.

Les matériaux à changement de phase au service du futur

Qu’il s’agisse d’améliorer l’efficacité énergétique de nos maisons ou d’ouvrir la voie à des solutions de transport plus écologiques, les matériaux à changement de phase sont au cœur d’un avenir durable. Grâce à la poursuite de la recherche et de l’innovation, ces matériaux façonneront sans aucun doute un monde où la conservation de l’énergie rencontrera une efficacité inégalée, garantissant un avenir plus radieux et plus respectueux de l’environnement pour les générations à venir.