Un système de refroidissement passif breveté pour les processeurs d’ordinateur, en cours d’optimisation à l’Université de l’Alabama à Huntsville (UAH) aux Etats-Unis pourrait faire économiser aux consommateurs, plus de 6,3 milliards de dollars par an en coûts d’énergie associés à la gestion de leurs ventilateurs pour le refroidissement de l’ordinateur. Imaginez ce que cela pourrait faire au niveau mondial.
Le système utilise la convection pour faire circuler le liquide Fluorinert FC-72 de la société 3M à travers des canaux dans le processeur d’un ordinateur, puis dans un dissipateur de chaleur qui sert de radiateur externe.
Son adoption pourrait faire économiser aux fabricants d’ordinateurs, 540 millions de dollars chaque année en termes de coûts de fabrication de matériaux en éliminant les ventilateurs et le câblage associé. Les économies énergétiques et en matériel sont basées sur un calcul fait à partir duquel 300 millions de machines sont utilisées aux États-Unis
Il y a un avantage mondial ajouté à la réduction de la consommation d’électricité, explique le Dr James E. Smith Jr., un professeur émérite en génie chimique à l’UAH qui travaille avec des étudiants diplômés pour optimiser le système.
« Si vous pouvez faire cela pour le monde, nous pouvons économiser beaucoup de pollution à l’échelle mondiale», souligne le Dr Smith. « Pensez à ce qui pourrait être fait dans la seule Chine. »
Le Fluorinert FC-72, le nom de marque 3M pour un liquide de refroidissement électronique et isolant électrique, est un liquide diélectrique inodore et incolore, biologiquement inerte et chimiquement stable qui est ininflammable et possède un point d’ébullition à 56 degrés Celsius.
Dans le cycle de convection passive du système, la chaleur provenant du processeur de l’ordinateur vaporise le liquide FC-72. La légère vapeur se déplace vers un échangeur de chaleur, cède sa chaleur dans l’environnement et se condense en un liquide plus lourd, puis se déplace vers un réservoir de retenue, d’où le liquide se déplace vers le processeur de nouveau pour achever le cycle.
Pour sa thèse de maîtrise en génie chimique, l’étudiant Cuong Nguyen a comparé le système de refroidissement passif avec un refroidissement passif à l’état solide traditionnel et un ventilateur de refroidissement classique dans les ordinateurs pendant 12 heures sous aucune condition de charge et charges lourdes. Le système a été testé en utilisant des processeurs Intel Pentium 4 et Core i3 modifiés.
«Notre système peut absolument travailler, et fonctionner pendant 12 heures dans un état stable», explique Cuong Nguyen. Ses expériences de thèse ont constaté qu’à 56 degrés Celsius, la température de fonctionnement du processeur a été atteinte en utilisant le système. La plage des températures de fonctionnement du processeur est de 50 à 90 degrés Celsius. »
«Quand on enlève le ventilateur de refroidissement, cela réduit les coûts matériels, mais cela élimine également le bruit, les vibrations et la contamination par la poussière», explique Cuong Nguyen. « Lorsque vous supprimez la poussière, vous supprimez la possibilité qu’elle puisse s’accumuler. Et l’accumulation de poussière peut détruire les composants électroniques. »
Le refroidissement passif liquide optimisé dispose d’une gamme d’applications potentielles au-delà des ordinateurs personnels ou professionnels. Le système pourrait s’avérer utile dans la stabilisation de la température de guidage et de propulsion des commandes électroniques dans l’espace, et trouver aussi une application dans des systèmes efficaces de fourniture d’énergie du 21ème siècle sur Terre.
« Quand vous regardez les transistors de puissance requis pour le réseau intelligent (smart grid), par exemple, ce système pourrait avoir une application là, et il y a d’autres applications dans ce domaine, aussi, » assure le Dr Smith. « Là où vous voulez faire une forte puissance dans une petite zone, c’est une application potentielle. »
