Alors que la plupart des pompes à chaleur sont conçues pour fonctionner en moyenne entre 10 et 20 ans, des chercheurs de l'Université de Stavanger, en Norvège (USN) et de l'Université d'Oslo affirment avoir mis au point un système similaire capable de durer jusqu'à 10.000 ans.

Concrètement, la nouvelle pompe à chaleur (PAC) est composée de nombreuses pompes miniatures aussi petites qu'un millimètre cube (1mm3). Aussi pour chauffer une maison entière, il faudra plusieurs milliers d'entre elles. Pour se faire, elles seront rassemblées dans des unités plus grandes qui pourront être hautes et minces, tout aussi bien que petites et larges.

"Les avantages de cette innovation résident non seulement dans les réglages de la taille et de la forme, mais aussi dans sa longévité par rapport aux PAC actuellement disponibles sur le marché. Elles sont aussi plus respectueuses de l'environnement" précise le Docteur en Physique, Jan Bording Kåre, ingénieur en chef à l'Université de Stavanger.

Avec son collègue, le professeur Vidar Hansen, ils ont mis au point une nouvelle PAC thermo-électrique. Ensemble, ils ont investigué sur leurs inconvénients et leurs avantages par rapport aux pompes à chaleur que nous utilisons aujourd'hui.

Le projet a été entrepris en collaboration avec le Département de physique de l'Université d'Oslo. Selon les chercheurs, la pompe à chaleur sera entièrement développée et prête à être lancée sur le marché dans cinq à dix ans.

La nouvelle PAC aurait une durée de vie "très très très" longue.

Les pompes à chaleur que nous utilisons aujourd'hui sont constituées de plusieurs pièces mobiles. Après un certain temps, les différentes parties se détériorent et doivent être changées, précise Jan Bording. Le nouveau système imaginé par les chercheurs se compose de plusieurs PAC miniatures d'une conception très simple. De plus, par rapport aux PAC actuelles, les nouvelles sont fabriquées avec une pièce de métal d'un seul tenant, évitant ainsi les différentes usures.

"Vous pouvez comparer la pompe à chaleur à un anneau en or. Ce dernier ne peut être rompu. Les pompes miniatures jouent leur rôle tout simplement. Les refroidisseurs que nous intégrons doivent être remplacés, mais la pompe à chaleur en elle-même ne change pas et continuera d'être aussi efficace même après 10 000 ans", ajoute le chercheur.

"Les pompes à chaleur actuelles se détériorent progressivement après juste un an. Elles doivent faire l'objet d'inspection et les coûts de maintenance pour une pompe à chaleur air-air - en Norvège - s'élèvent à 1.500 NOK (soit 192,5 euros). Après dix à vingt ans de fonctionnement, certains composants majeurs céderont comme le compresseur par exemple" explique Jan Bording.


Des milliers de pompes dans une maison !

Les petites pompes à chaleur peuvent être mises ensemble et former de grandes unités. Les chercheurs envisagent également la possibilité de placer plusieurs milliers de petites pompes à chaleur dans différents endroits de la maison.

"Nous ne voulons pas un grand poêle à bois au milieu de la maison comme au bon vieux temps. C'est mieux avec plus de sources de chaleur plus petites", indique de son côté Vidar Hansen.

Au départ, les chercheurs voulaient créer des unités pouvant être placées à 1 ou 2 endroits uniquement de la maison. Cependant, les nouvelles PAC ont montré une plus grande souplesse quant à leur positionnement dans la maison : par exemple dans des lieux où il faisait beaucoup plus froid.

Selon les 2 chercheurs, la bonne idée serait de les placer sous le plancher de sorte que le sol réchauffe la pièce. En effet, "lorsque la pompe à chaleur est disposée sur une grande surface, elle produit plus de chaleur."

Des pompes à chaleur plus respectueuses de l'environnement

L'un des problèmes potentiels des PAC actuels réside dans la fuite du gaz de refroidissement. Ce dernier, généralement du fréon détruit la couche d'ozone. Or ce problème n'existe pas dans les  pompes à chaleur thermoélectrique, puisque le gaz justement a été remplacé par de l'électricité "propre".

"Nous avons constaté que plusieurs gaz utilisés dans les pompes à chaleur étaient devenues illicites, comme le fréon 12. Peu à peu les gaz qui sont en usage aujourd'hui pourraient aussi le devenir, de sorte que nous ne pourrons plus à terme faire fonctionner ce genre de pompe à chaleur" a complété Jan Bording.

Les matériaux thermoélectriques peuvent également être utilisés pour produire de l'électricité. Aujourd'hui, cette technologie est employée aussi bien dans l'espace (fusées, station spatiale, satellites) que dans nos propres voitures...

"Les centrales thermiques ont longtemps été utilisées pour produire de l'électricité", a indiqué pour finir Jan Bording. Les physiciens savent depuis longtemps que l'on peut utiliser l'électricité thermique comme pompe à chaleur. Le phénomène de la thermo-électricité est connu depuis plus d'une centaine d'années !

Des économies d'électricité en Norvège :

Les pompes à chaleur thermo-électriques utilisent des matériaux qui produisent de l'électricité lorsqu'ils sont soumis à des différences de température.

La vente de pompes à chaleur utilisées aujourd'hui a véritablement commencé à partir de 2003, en Norvège. Puis il y a eu un boom des installations à cause notamment d'une électricité de plus en plus chère. Par conséquent, beaucoup de ménages ont installé des pompes à chaleur pour économiser de l'électricité. En 2003, la Norvège comptait un total de 55 000 PAC contre 500 000 PAC installées en 2010, soit presque 10 fois plus.