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Une “cape thermique” le bouclier Janus, l’un des principaux défis dans la technologie des voitures électriques est la gestion thermique. Les batteries lithium-ion, le cœur pulsant des véhicules électriques, sont particulièrement sensibles aux fluctuations de température. Que ce soit la chaleur extrême de l’été ou le froid intense de l’hiver, ces variations peuvent entraîner une diminution de la performance de la batterie et, à terme, endommager les cellules lithium-ion. Mais une équipe de chercheurs de l’Université Jiao Tong de Shanghai a mis au point une solution ingénieuse et écologique à ce problème : une “cape thermique” passive appelée Janus.
Janus : Un bouclier thermique inspiré par la nature
Baptisée d’après le dieu romain aux deux visages, Janus est un couvre-batterie qui garde la voiture électrique au frais pendant l’été et au chaud pendant l’hiver. Cette prouesse technologique repose sur un concept fascinant : elle imite la façon dont la Terre se refroidit naturellement face au rayonnement solaire. Kehang Cui, l’auteur principal de l’étude, explique : “Le manteau fonctionne essentiellement de la même manière que la terre se refroidit, par refroidissement radiatif. La terre est recouverte par l’atmosphère, et l’atmosphère est transparente à une certaine gamme d’énergie électromagnétique.”
En pratique, cela signifie que la couche extérieure de la housse Janus absorbe l’énergie et l’émet dans un spectre infrarouge à ondes longues. Ces ondes s’échappent, permettant ainsi à la voiture électrique de rester au frais. En effet, le matériau dont est faite la cape est capable de réfléchir une grande partie du rayonnement solaire.
Un assemblage économique et efficace
Mais ce n’est pas tout. La conception de Janus est simple et économique. Elle est constituée d’une couche de fibres de silice recouvertes de nitrure de bore, un matériau similaire au graphite connu pour son albédo élevé, c’est-à-dire sa capacité à bien réfléchir la lumière. Ces fibres sont ensuite tissées pour former un tissu doux avant d’être collées à une couche intérieure faite d’un alliage d’aluminium.
Lors des tests, l’équipe a découvert que la housse pouvait maintenir la température de l’habitacle d’une voiture recouverte à 22,8 °C — presque huit degrés en dessous de la température extérieure. Comparativement, un véhicule sans le dispositif a atteint une température intérieure de 50,5 °C, soit une différence notable de près de 28 °C.
En hiver, la housse est tout aussi efficace. Pour éviter la perte de chaleur, les chercheurs ont utilisé un procédé appelé “recyclage des photons”, qui fait rebondir l’énergie piégée entre la voiture et la housse. Le Québec connaît en effet des hivers rigoureux avec des températures pouvant aller jusqu’à -30°C, et des étés chauds où le mercure peut monter jusqu’à 35°C. Ces conditions extrêmes peuvent affecter la performance et la durabilité des batteries des voitures électriques.
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Une avancée prometteuse pour l’industrie automobile électrique
Avec Janus, les chercheurs de l’Université Jiao Tong de Shanghai ont montré une voie prometteuse pour améliorer la durabilité des batteries de voitures électriques. Cette invention simple et efficace, si elle est largement adoptée, pourrait contribuer de manière significative à l’efficacité énergétique des véhicules électriques, et finalement à la réduction de notre empreinte carbone globale.
En conclusion, ce bouclier va prolonger grandement la vie des batteries de voitures électriques. Bien que cette technologie ne soit pas encore d’origine sur toutes les voitures, si vous avez des problèmes avec votre batterie, vous pouvez consulter un Atelier Branché pour effectuer la réparation aulieu de remplacer l’unité de batterie au complet.
