Étude Thales : prévenir la condensation

Les équipements industriels soumis à des variations thermiques rapides sont particulièrement exposés aux phénomènes de condensation interne. Lorsque la température chute brutalement après une exposition à une atmosphère chaude et humide, le point de rosée peut être atteint, provoquant la formation d’eau liquide sur les composants sensibles.

Une étude menée avec une société du groupe Thales a permis d’évaluer l’efficacité du produit Air Sponge pour prévenir ces phénomènes de condensation.

Contexte de l’étude

So Sponge développe des solutions innovantes pour le contrôle passif de l’humidité, destinées à protéger des équipements industriels sensibles exposés à des environnements sévères.

L’objectif de cette étude : analyser la capacité d’Air Sponge à réguler l’humidité relative dans un volume confiné et prévenir la formation d’eau liquide lors d’un brusque refroidissement.

Description du produit Air Sponge

Les produits Air Sponge sont constitués de solides mésoporeux sous forme de poudre composée de grains micrométriques, déposés sur un support textile adhésif.

Ces matériaux fonctionnent comme un absorbant d’humidité passif, capable d’adsorber la vapeur d’eau présente dans l’air sans alimentation électrique.

Protocole expérimental

Deux expériences ont été menées dans des conditions identiques sur deux produits industriels :

• Produit témoin : sans Air Sponge
• Produit protégé : équipé d’Air Sponge (grammage 300 g/m², surface intégrée de 139,2 cm², volume d’air libre de 328 cm³)

Conditions environnementales

Les produits sont placés pendant 96 heures à 36 °C et 90 % d’humidité relative. Cette phase permet au matériau d’atteindre un équilibre d’adsorption dans une atmosphère proche de la saturation.

Une rampe de refroidissement de −1 °C/min est ensuite appliquée afin de simuler un passage rapide vers une température ambiante plus basse.

Figure 3 — Rampe de température appliquée au produit protégé

Figure 4 — Rampe de température appliquée au produit témoin

La baisse de température est la phase critique : elle peut conduire à l’atteinte du point de rosée et provoquer une condensation interne.

Résultats expérimentaux

Produit protégé (avec Air Sponge)

Figure 5 — HR mesurée (bleu) et simulée (rouge) — produit protégé

Lors du refroidissement :

• Aucun pic brutal d’augmentation d’humidité relative
• HR maintenue sous 87 %
• Aucune condensation ni dégradation constatée
• Adsorption d’environ 18 mg d’eau par gramme de matériau

Toute l’humidité excédentaire est adsorbée par le matériau avant d’atteindre la saturation.

Produit témoin (sans Air Sponge)

Figure 6 — HR mesurée (bleu) et simulée (rouge) — produit témoin

En revanche, le produit témoin présente :

• Une augmentation rapide de l’humidité relative
• HR atteignant 100 %
• Formation potentielle de 6 mg d’eau liquide
• Risque immédiat de condensation lors de la chute de température

Le produit témoin a été retiré précocement de l’étuve pour éviter la formation d’eau liquide.

Modélisation prédictive

Un modèle thermodynamique a été développé afin de prédire l’évolution de l’humidité relative et l’apparition éventuelle de condensation.

Deux scénarios complémentaires ont été simulés :

Scénario	Résultat	HR max	Condensation
Produit protégé sans Air Sponge	HR = 100 %	100 %	Oui (≈ 6 mg)
Produit témoin avec Air Sponge	Adsorption ≈ 30 mg/g	< 87 %	Non

Figure 7 — Simulation sans Air Sponge : apparition de condensation (HR = 100%)

Figure 8 — Simulation avec Air Sponge : condensation évitée

Les résultats confirment que le matériau agit comme un tampon hygrométrique, stabilisant l’humidité dans l’air lors de variations thermiques rapides.

Conclusion

Cette étude expérimentale et numérique met en évidence :

• La capacité d’Air Sponge à prévenir la condensation liée aux variations thermiques
• Son efficacité dans le contrôle de l’humidité en volume confiné
• Son fonctionnement totalement passif, sans énergie ni maintenance

Air Sponge constitue une solution adaptée aux environnements industriels sensibles exposés à des cycles chaud/humide puis refroidissement rapide — électronique de défense, télécommunications, capteurs embarqués, équipements de mesure.

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Étude menée en collaboration avec une société du groupe Thales. Données expérimentales So Sponge.