Convertir de l’énergie acoustique en énergie thermique, et inversement : c’est l’objectif d’Hekyom, une société basée à Orsay (Essonne). Ce procédé de thermoacoustique, encore au stade expérimental, pourrait bien révolutionner la production de froid ou de chaleur, tout en respectant l’environnement.
Hekyom est issue des travaux de thermoacoustique réalisés au Laboratoire d’informatique pour la mécanique et les sciences de l’ingénieur (Limsi) d’Orsay par le professeur Maurice-Xavier François depuis 1995. Il créé une société en 2002, rebaptisée Hekyom en 2004. A ce jour, trois brevets ont été déposés.
Des démonstrateurs en cours
Cette société d’ingénierie, qui emploie 4 personnes en plus de son fondateur, accompagne des projets industriels sous licence et conçoit des démonstrateurs.
Son procédé est basé sur l’exploitation d’un phénomène naturel. N’importe quelle onde sonore engendre, en effet, une variation de pression, enclenchant elle-même une baisse de température. Une voix forte, par exemple, provoque une diminution de température de 0,0001°C.
Le processus peut être amplifié. « Un son intense propagé dans un tube allongé contenant un gaz noble déclenchera une onde de forte amplitude, jouant à son tour le rôle d’un piston par un phénomène de compression – détente », explique Olivier Magon, responsable Business & Développement.
En compressant le gaz, l’onde augmente sa température. Inversement lors de la détente, le gaz se refroidit. Par échangeur de chaleur, le froid ainsi créé peut être récupéré.
Chaleur => Son => Froid
Le processus inverse fonctionne aussi : un différentiel thermique peut déclencher un son. Si de la chaleur (solaire, rejet thermique d’un moteur) est apportée à un système dit thermoacoustique, le différentiel de température créé est capable de produire une onde de très forte amplitude (200dB). De là, cette onde sonore peut créer du froid.
Les avantages sont nombreux. Les rendements sont compris entre 30 et 40%, par comparaison au rendement moyen de l’énergie solaire de 15%, par exemple.
Technologie propre
A la différence des gaz frigorigènes polluants, comme les HFC (hydrofluorocarbures), la thermoacoustique utilise l’hélium, non polluant, pour produire du froid.
L’absence de système mécanique mobile offre des gains en matière de conception, d’exploitation et de maintenance. Au final, un système silencieux à l’extérieur, fiable, et sans surcoût.
Réfrigérateur solaire
Hekyom, qui cherche des partenaires financiers, est actuellement engagée dans divers projets comme la conception d’un réfrigérateur solaire (projet Tacsol, de l’ANR). Elle se penche aussi sur les applications navales : récupérer la chaleur thermique des moteurs de bateau pour la réfrigération à bord.
Au niveau européen, Hekyom participe au projet thermoacoustique Thatea, avec les sociétés hollandaises Aster (thermoacoustique) et NRG (nucléaire). Le CNRS et deux universités, anglaise et italienne, prennent aussi part aux recherches.
Les acteurs privés en thermoacoustique sont aujourd’hui peu nombreux dans le monde. Les applications restent souvent cantonnées aux laboratoires et n’ont pas franchi le cap de l’industrialisation.
Alexandre Simonnet