Etude et frittage de composés moléculaires pour la réfrigération barocalorique – MolBaroFrige

Les émissions mondiales de gaz à effet de serre des systèmes de réfrigération en 2015 étaient équivalentes à l’ensemble des émissions de l’UE. La soutenabilité à long terme exige d’améliorer l’efficacité énergétique, avec un énorme retour sur investissement obtenu à partir de légères améliorations. L’effet mécanocalorique (changement de température adiabatique induit par une contrainte ou une pression), est l’une des nouvelles technologies les plus prometteuses pour les économies d’énergie dans les systèmes de réfrigération, comme l’indique un rapport du DoE américain de 2014. La recherche mécanocalorique a produit en seulement 12 ans des matériaux très performants, surpassant facilement les matériaux électrocaloriques et magnétocaloriques. Plus intéressant encore, ces matériaux utilisent des éléments non critiques, bon marché, abondants et non toxiques. Des articles récents ont mis en évidence des effets barocaloriques colossaux autour des températures de Conversion de Spin (SCO) pour certains complexes moléculaires. Le projet MolBaroFrige vise à 1) mettre en œuvre des plateformes de mesure adaptées à la spectroscopie, à la diffraction des rayons X et aux mesures calorimétriques dans la plage de pression modérée la plus pertinente pour des matériaux « mous » et technologiquement pertinente pour les applications de réfrigération barocalorique; 2) étudier les matériaux SCO sous pression afin d’identifier des candidats forts avec des changements d’entropie élevés par SCO, en se concentrant sur les diagrammes de phase en suivant les fractions d’état de spin à pression variable et à température fixe, des informations obligatoires pour l’évaluation précise des performances barocaloriques; 3) optimiser la préparation de céramiques moléculaires à l’aide de composés SCO candidats sélectionnés; 4) étudier en profondeur leur comportement thermique, mécanique et barocalorique, et explorer l’optimisation de ces propriétés par la préparation de céramiques composites.