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When the measurements came back, Adam Slavney and Jinyoung Seo had no explanation. Their team at Harvard University was testing a new class of materials meant to make refrigerators, air conditioners and heat pumps more efficient, and two readings that should have matched did not. “Why are these things different? What did we change?” Slavney recalls asking. The answer was a gas swap made during high-pressure measurements: the instrument needed a gas, and the team changed which one they used. That puzzle, which took one or two years to prove, is now the basis of Pascal, the startup where Slavney is chief executive and Seo chief technology officer.
Quand les mesures sont revenues, Adam Slavney et Jinyoung Seo n'avaient pas d'explication. Leur équipe de l'université Harvard testait une nouvelle famille de matériaux destinés à rendre plus efficaces les réfrigérateurs, les climatiseurs et les pompes à chaleur, et deux relevés censés concorder ne concordaient pas. « Pourquoi ces résultats sont-ils différents ? Qu'est-ce qu'on a changé ? » se souvient Slavney s'être demandé. La réponse tenait à un échange de gaz effectué lors de mesures à haute pression : l'instrument avait besoin d'un gaz, et l'équipe avait modifié celui qu'elle utilisait. Cette énigme, qui a demandé un à deux ans pour être élucidée, est aujourd'hui à la base de Pascal, la start-up dont Slavney est directeur général et Seo directeur technique.
The search for better refrigerants is almost as old as the appliances themselves. Freon, an earlier refrigerant, ate a hole in the ozone layer, and newer ones such as R-134a remain extremely potent greenhouse gases. Slavney calls it “a never-ending treadmill.” Solid-state refrigerants offer a way off that treadmill: because the working material stays solid, it cannot escape into the atmosphere, and it gives off heat when squeezed and absorbs it when pressure is released.
La recherche de meilleurs fluides frigorigènes est presque aussi ancienne que les appareils eux-mêmes. Le fréon, un fluide plus ancien, a troué la couche d'ozone, et des fluides plus récents comme le R-134a restent des gaz à effet de serre extrêmement puissants. Slavney parle d'« un tapis roulant sans fin ». Les réfrigérants à l'état solide offrent une sortie à ce tapis roulant : parce que le matériau de travail reste solide, il ne peut pas s'échapper dans l'atmosphère, et il dégage de la chaleur lorsqu'on le comprime et en absorbe lorsque la pression est relâchée.
Pascal does not squeeze a solid block. It feeds carbon dioxide (CO2), a gas, into a cartridge filled with a sponge-like material that the company keeps proprietary. As the gas works into the pores, its molecules bounce off the walls, transfer energy to the material and warm it, and a heat exchanger releases part of that heat. Run in reverse, the material draws energy from the heat exchanger and hands it to the gas. A Pascal refrigerator runs two cartridges at once: one pulls heat from inside the fridge, the other sends it to the outside air, and the flow reverses when the cartridges become too hot and too cold.
L'entreprise ne comprime pas un bloc solide. Elle injecte du dioxyde de carbone (CO2), un gaz, dans une cartouche remplie d'un matériau ressemblant à une éponge qu'elle garde confidentiel. À mesure que le gaz pénètre dans les pores, ses molécules rebondissent sur les parois, transfèrent leur énergie au matériau et le réchauffent, et un échangeur de chaleur libère une partie de cette chaleur. Dans le sens inverse, le matériau prélève de l'énergie à l'échangeur de chaleur et la transmet au gaz. Un réfrigérateur Pascal fait fonctionner deux cartouches à la fois : l'une prélève la chaleur à l'intérieur du frigo, l'autre la rejette vers l'air extérieur, et le sens du flux s'inverse lorsque les cartouches deviennent trop chaudes ou trop froides.
Durability is the figure the team cites most. The material has been cycled up to 300,000 times, which Slavney equates to roughly a year of operation. The company says the whole system moves heat more effectively than other solid-state designs, so it does not need the high pressures those designs may demand. The 20% efficiency gain is Pascal’s own projection for a refrigerator or heat pump using its material, and the company has not yet delivered a working prototype.
La durabilité est le chiffre que l'équipe cite le plus. Le matériau a subi jusqu'à 300 000 cycles, ce que Slavney assimile à environ un an de fonctionnement. L'entreprise affirme que l'ensemble du système transfère la chaleur plus efficacement que d'autres dispositifs à l'état solide, de sorte qu'il n'a pas besoin des pressions élevées que ces dispositifs pourraient exiger. Le gain d'efficacité de 20 % est une projection de Pascal elle-même pour un réfrigérateur ou une pompe à chaleur utilisant son matériau, et l'entreprise n'a pas encore livré de prototype fonctionnel.
The first concrete customer is a multinational beverage company, which signed a pilot contract earlier than Pascal expected. A first prototype is due early next year and a batch of more polished refrigerators in 2028. Slavney’s bet now rests on cost: because the system uses conventional components, he believes it can be made cheap, and that is what would let it spread beyond pilots. Whether the 20% holds in a product that people can buy is what those dates will test.
Le premier client concret est un groupe multinational de boissons, qui a signé un contrat pilote plus tôt que Pascal ne l'attendait. Un premier prototype est attendu début l'an prochain, et une série de réfrigérateurs plus aboutis en 2028. Le pari de Slavney repose désormais sur le coût : le système utilisant des composants conventionnels, il estime qu'il peut être produit à bas prix, ce qui permettrait de le déployer au-delà des projets pilotes. La question de savoir si les 20 % se confirmeront dans un produit que les gens pourront acheter est précisément ce que ces échéances vont tester.