fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs du Centre de recherche agricole d'Égypte (ARC) ont développé un prototype de réfrigération thermoélectrique alimenté par énergie solaire, destiné à la conservation à basse température des prises fraîches à bord des bateaux de pêche. Sur la base d'une estimation typique de 3 kg de poisson capturés par jour par un pêcheur artisanal et de 240 jours de travail par an, ce dispositif permettrait de conserver environ 720 kg de poisson chaque année.
L'équipe de recherche indique que maintenir la qualité du poisson à basse température et le préserver dans un état optimal constitue une étape cruciale pour les pêcheurs, une pratique connue dans le secteur sous le nom de traitement du poisson de qualité supérieure. Actuellement, la conservation à bord repose principalement sur la glace, qui prolonge la durée de conservation en ralentissant la croissance bactérienne. Cependant, la glace est limitée par son poids, l'espace de stockage, les coûts et les conditions d'utilisation ; elle présente également des inconvénients tels qu'un refroidissement lent, une répartition inégale de la température et une durée de conservation courte. L'ajout de sel à la glace peut prolonger la conservation, mais risque d'altérer la saveur naturelle du poisson. Les systèmes de réfrigération industriels permettent un contrôle précis de la température, mais leur coût d'acquisition et d'exploitation est élevé, leur consommation d'énergie est importante et leur impact environnemental laisse à désirer.
Cette unité de réfrigération solaire (SCU) est composée d'une chambre froide en contreplaqué isolé et de trois étagères en aluminium perforé, afin de contenir davantage de poisson tout en assurant la circulation de l'air. Quatre ventilateurs à courant continu sont installés à l'arrière de la chambre froide pour favoriser une circulation uniforme de l'air froid ; un échangeur de chaleur à tubes à ailettes en aluminium sur mesure absorbe la chaleur interne, qui est ensuite évacuée par de l'eau en circulation. Le refroidissement est assuré par trois modules thermoélectriques Peltier TEC1-12706, installés sur un réservoir d'eau : le côté froid abaisse la température de l'eau, tandis que le côté chaud est refroidi par air forcé à l'aide d'un dissipateur thermique en aluminium. L'eau refroidie est ensuite pompée en continu vers l'échangeur de chaleur pour extraire la chaleur de la chambre de stockage.
Le système est alimenté par un panneau photovoltaïque de 300 W, un contrôleur de charge MPPT (suivi du point de puissance maximale) et une batterie de 12 V 100 Ah, permettant un fonctionnement hors réseau. Le panneau photovoltaïque est incliné vers le sud à 31° pour maximiser la collecte d'énergie solaire. Un système de contrôle automatique régule la circulation de l'eau via un thermostat et des capteurs de température, maintenant la température de la chambre froide à 5 °C ; la pompe se met en marche lorsque la température interne dépasse la valeur de consigne et s'arrête automatiquement une fois la température rétablie.
L'évaluation de l'efficacité énergétique couvre la consommation totale d'énergie, la consommation spécifique par kilogramme de poisson, l'efficacité de refroidissement et le coefficient de performance global (COP), ce dernier intégrant la consommation électrique des modules Peltier, des ventilateurs et de la pompe. Les résultats expérimentaux ont été validés statistiquement par 10 000 simulations de Monte Carlo, intégrant la variabilité environnementale et les incertitudes de mesure des instruments, afin d'estimer la probabilité que le système atteigne les conditions de refroidissement cibles. Sur la base d'une hypothèse de travail de 3 kg par jour et de 240 jours de pêche par an, la capacité de conservation annuelle de la SCU est d'environ 720 kg ; avec un coût de fabrication d'environ 182 dollars et des coûts de maintenance annuels de 27,3 dollars, la période de récupération de l'investissement est estimée à environ 0,15 an.
L'équipe de recherche conclut que les modules thermoélectriques présentent un potentiel d'application pour améliorer les méthodes de réfrigération directe, mais que le déploiement futur de cette technologie dépendra de nouveaux matériaux thermoélectriques à plus haute efficacité de conversion ainsi que du développement de systèmes plus performants. Les prochaines étapes prévoient de valider la SCU dans diverses conditions de fonctionnement, notamment des charges thermiques variables, différentes espèces de poissons et des conditions saisonnières hiver/été, et de comparer ses performances, son efficacité énergétique et sa viabilité économique avec les technologies de réfrigération du poisson existantes.
