Soutenance de thèse de Rihab KHIRALLAH le 30 novembre 2026 à 14h00

Résumé : 

La production de froid est essentielle dans divers secteurs tels que l'industrie alimentaire, pharmaceutique et la climatisation industrielle. Cependant, avec un coût représentant 20 % de la consommation électrique mondiale et des fluides frigorigènes soumis à une réglementation stricte, l'industrie de la réfrigération est confrontée à divers défis en matière de développement durable, tout en maintenant son rôle crucial dans des secteurs tels que l'alimentation et la climatisation. Par conséquent, il est impératif de proposer des alternatives innovantes et efficaces qui répondent aux besoins en refroidissement tout en préservant l'environnement. La réfrigération secondaire se présente comme l'une de ces technologies, permettant de limiter l'utilisation et la production de fluides frigorigènes à forte émission de gaz à effet de serre en les réservant uniquement à la production de froid tout en améliorant les performances énergétiques. Le transport du froid, quant à lui, repose sur l'utilisation de fluides neutres pour l'environnement tels que les coulis de glace ou les coulis d'hydrates de gaz.
Dans les systèmes de réfrigération secondaire, le froid est produit dans un circuit primaire avec une quantité réduite de fluide frigorigène, puis distribué à travers un circuit secondaire chargé d'un fluide neutre pour l'environnement. Les coulis d'hydrates de gaz se présentent comme une option prometteuse en tant que fluides frigoporteurs neutres utilisables dans les boucles de réfrigération secondaire pour le transport du froid. Ces coulis d'hydrate de CO₂, en particulier, offrent des avantages significatifs, étant des matériaux à changement de phase (MCP) à fort potentiel avec la meilleure capacité de stockage de froid par chaleur latente parmi tous les MCP utilisés en réfrigération, leur stabilité sur une large plage de température, leur formation par injection de gaz (évitant les procédés énergivores de raclage), et leur caractère écologique composé d'eau et de CO₂ ce qui constitue un avantage considérable pour la conception et l'efficacité des systèmes de réfrigération.
Ainsi, l'objectif global du projet COOLHYD est de présenter une approche fondamentale et systématique pour relever les défis liés à la cinétique, à la rhéologie et à la continuité dans l'application des systèmes de réfrigération basés sur des suspensions d'hydrates de CO₂. Les objectifs spécifiques incluent la compréhension de l'impact des conditions de génération des suspensions sur les propriétés critiques pour le processus, telles que la distribution de taille des cristaux, la fraction solide en suspension et les régimes d'écoulement. De plus, le projet vise à développer des modèles reliant ces propriétés critiques aux propriétés rhéologiques (pour le transport des suspensions) et thermiques (pour leur utilisation). Enfin, l'optimisation de la performance énergétique de l'ensemble du processus, en tenant compte de l'architecture du dispositif et des variables de contrôle liées aux conditions de génération, de transport et d'utilisation, est une priorité pour fournir des recommandations visant à concevoir des systèmes de réfrigération secondaire efficaces.