Contexte
Réfrigération magnétique

Les besoins en réfrigération et climatisation n’ont cessé de croître durant les dernières décennies. Les exigences environnementales et les normes écologiques actuelles limitent les technologies classiques, notamment les techniques thermodynamiques. La recherche sur les futures technologies de réfrigération s’oriente vers d’autres principes : la réfrigération thermoélectrique, la réfrigération thermoacoustique et la réfrigération magnétocalorique. Toutes ces technologies utilisent des propriétés et phénomènes physiques propres aux matériaux.

Autour de la température ambiante, la réfrigération magnétique laisse entrevoir de nombreuses applications industrielles : réfrigération domestique ou industrielle, climatisation de bâtiment ou de véhicule, refroidissement de systèmes portables (électronique, médical, etc.). Les avantages économiques, écologiques et environnementaux sont multiples : absence de polluant atmosphérique et de bruit et surtout un rendement énergétique nettement supérieur à celui de l’effet Peltier ou d’un cycle thermodynamique classique. C’est un thème de recherche tout à fait nouveau qui a émergé depuis quelques années aux États-Unis, au Japon, au Canada, au Brésil, aux Pays-Bas, en Espagne, en France, et qui est encore très peu connu. Il peut être abordé à des échelles multiples, du « fondamental » à l’« appliqué », et peut faire interagir des spécialistes des matériaux, du magnétisme, de la thermique et de l’électrotechnique.

Cette synthèse de la recherche actuelle sur la réfrigération magnétique autour de la température ambiante décrit tout d’abord l’effet magnétocalorique (EMC), phénomène physique sur lequel elle s’appuie, en considérant une approche thermodynamique. Les principales familles de matériaux à EMC géant sont présentées en mettant l’accent sur leurs propriétés...