Publié le 20 novembre 2025 17:02:00. Des chercheurs de Virginia Tech ont mis au point une nouvelle méthode de dégivrage qui pourrait s’avérer plus économique et écologique que les techniques actuelles, en exploitant les propriétés physiques de la glace elle-même.
Le dégivrage des surfaces, qu’il s’agisse d’ailes d’avion, de voitures, ou de pompes à chaleur, représente un défi énergétique et environnemental majeur. Les méthodes traditionnelles, basées sur la chaleur ou l’utilisation de produits chimiques, sont coûteuses et peuvent être nocives pour l’environnement. Une équipe dirigée par Jonathan Boreyko, professeur agrégé en génie mécanique à Virginia Tech, propose une alternative prometteuse : le dégivrage électrostatique (EDF).
L’approche innovante de Boreyko et de ses collaborateurs repose sur l’exploitation des défauts ioniques présents naturellement dans la glace. Ces imperfections, résultant d’un arrangement imparfait des molécules d’eau, créent des zones de charges positives ou négatives. En appliquant une tension électrique, les chercheurs ont constaté qu’ils pouvaient attirer ou repousser ces défauts, polarisant ainsi la glace et affaiblissant son adhérence à la surface.
Les premiers résultats sont encourageants. Sans application de tension, une simple plaque de cuivre placée au-dessus de la glace a permis d’éliminer 15 % du givre. L’application d’une tension de 120 volts a augmenté ce chiffre à 40 %, et une tension de 550 volts a permis d’éliminer jusqu’à 50 % du givre. Cependant, l’équipe a observé un phénomène inattendu : au-delà d’une certaine tension, l’efficacité du dégivrage diminuait. À 1 100 volts, l’élimination du givre retombait à 30 %, et à 5 500 volts, elle n’atteignait plus que 20 %.
Après investigation, les chercheurs ont identifié une fuite de charge électrique vers le substrat sur lequel se forme le givre comme cause de cette perte d’efficacité. En utilisant un substrat plus isolant, notamment une surface superhydrophobe emprisonnant l’air, ils ont pu rétablir l’efficacité du dégivrage électrostatique. Avec la tension la plus élevée, ils ont alors réussi à éliminer jusqu’à 75 % du givre, au point de rendre visible un logo Virginia Tech caché sous la couche de glace.
« Nous pensions vraiment que nous étions sur quelque chose ici. Continuez à augmenter la tension et davantage de givre disparaîtra, n’est-ce pas ? Ce qui était inattendu, c’est lorsque le contraire s’est produit. »
Jonathan Boreyko, professeur agrégé en génie mécanique à Virginia Tech
Les recherches se poursuivent pour optimiser le dégivrage électrostatique et atteindre un taux d’élimination de 100 %. L’équipe de Boreyko explore différentes stratégies, notamment la réduction des fuites de charge, l’augmentation des tensions appliquées et l’optimisation du positionnement des électrodes. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Small Methods.
L’objectif à long terme est de développer une solution de dégivrage rentable, respectueuse de l’environnement et à faible consommation d’énergie, applicable à une large gamme de surfaces et d’applications, tant industrielles que grand public.
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