La bouteille isotherme, également connue sous le nom de gourde thermos, est un récipient utilisé pour maintenir les boissons à une température constante pendant des heures. Cette alternative respectueuse de l’environnement aux bouteilles d’eau en plastique jetables est fascinante de par son fonctionnement. Vous vous demandez peut-être comment elle parvient à conserver aussi bien le chaud ou le froid ? Découvrez le processus de fabrication d’une gourde isotherme.
Quelle est la matière utilisée ?
Les matériaux utilisés pour fabriquer une bouteille isotherme varient selon les fabricants. On peut donc en trouver en aluminium, en verre, en plastique ou en acier inoxydable. Ce dernier matériau est le plus recommandé car il limite autant que possible les transferts de chaleur.
L’acier inoxydable est un alliage de chrome, de fer et de carbone, obtenu par fusion à haute température. Les récipients fabriqués à partir de ce matériau sont résistants à la rouille, faciles à entretenir et durables.
Comment est-elle fabriquée ?
Cela ne se voit pas à l’œil nu, mais la bouteille isotherme possède une double paroi séparée par un vide, qui isole la partie contenant le liquide. Grâce à ce système, l’air ambiant n’atteint pas le contenu de la partie interne. En réalité, il s’agit de deux bouteilles emboîtées l’une dans l’autre, séparées par un vide afin d’éviter les transferts de chaleur. Ainsi, l’extérieur de la bouteille isotherme reste à température ambiante au toucher, tandis que la partie interne contenant une boisson chaude est isolée grâce au vide. Cette régulation automatique grâce aux deux parois isolées par un vide est ce qui justifie le terme “isolation à double paroi”.
Afin de minimiser les pertes de chaleur par le bouchon, la gourde isotherme est munie d’un joint d’étanchéité autour du couvercle. Ce joint joue le rôle d’isolant afin de conserver la chaleur ou la fraîcheur du contenu.
Bien que les propriétés d’isolation soient moins efficaces au niveau du couvercle, une gourde isotherme peut maintenir une boisson chaude pendant 12 heures et une boisson froide pendant 24 heures.
Comment une bouteille isotherme parvient-elle à conserver les boissons chaudes ?
Pour mieux comprendre ce mécanisme, il est important de savoir que la chaleur est une forme d’énergie qui se propage à travers trois phénomènes physiques (la conduction, la convection et le rayonnement), que la partie isotherme de votre bouteille cherche à freiner.
La conduction thermique
Ce phénomène physique se produit principalement lorsque deux objets de températures différentes entrent en contact. Ils cherchent naturellement à atteindre un équilibre thermique. Ainsi, la chaleur se déplace de l’objet le plus chaud vers le plus froid, jusqu’à ce qu’ils atteignent une température similaire. Il est important de noter que ce phénomène ne se produit qu’au contact de deux objets. Par conséquent, lorsque vous touchez un objet chaud, sa chaleur se transmet à votre corps.
Certains matériaux, comme le métal, sont plus conducteurs que d’autres, ce qui accélère la propagation de la chaleur au contact de ces matériaux. Par exemple, dans un récipient ordinaire, la chaleur du contenu se transmet au contenant, qui à son tour chauffe l’air ambiant. En même temps, l’air ambiant refroidit le contenant et donc la boisson.
La gourde isotherme atténue ce phénomène grâce à son double paroi isolante. En effet, la présence d’un vide entre les deux parois limite les contacts, les transferts d’énergie et donc la conduction.
La convection thermique
La chaleur ne se propage pas seulement au contact direct des objets, mais aussi à travers les fluides. Lorsque vous passez votre main au-dessus d’une tasse d’eau bouillante, vous ressentez un courant d’air chaud. Cela se produit par convection, c’est-à-dire que les molécules d’air chaud se déplacent vers le haut et entrent en contact avec des molécules d’air frais.
La bouteille isotherme limite également ce phénomène autant que possible. L’espace vide entre les deux parois réduit la circulation des molécules d’air.
Le rayonnement électromagnétique
Ce mécanisme est favorisé par les ondes électromagnétiques, notamment les infrarouges. Tout corps chaud émet de la chaleur par le rayonnement. C’est le cas du soleil, dont le rayonnement est bien perceptible. Un métal chauffé a tendance à rougir, et le corps humain émet également un rayonnement visible avec des lunettes infrarouges.
Dans le cas d’une bouteille isotherme, la paroi externe réfléchit les rayonnements provenant de l’extérieur. Sa contrepartie interne empêche la dissipation de chaleur émise par le liquide.
Comment une bouteille isotherme conserve-t-elle les boissons froides ?
Le mécanisme de fabrication d’une bouteille isotherme en acier inoxydable fonctionne également pour les boissons froides. Si la chaleur ne peut pas s’échapper du contenant, il est évident qu’elle ne peut pas non plus pénétrer depuis l’extérieur. Le couvercle hermétique avec joint empêche la chaleur de pénétrer par convection. Le vide entre les deux parois limite la conduction. De plus, la couche métallique entre la paroi externe et l’intérieur du contenant freine ce mécanisme.
Quels critères prendre en compte pour choisir une bouteille isotherme ?
Maintenant que vous avez une idée du processus de fabrication et du fonctionnement d’une bouteille isotherme, choisissez celle qui répond le mieux à vos besoins. Pour conserver du lait dans un biberon lors d’une sortie, pour une randonnée ou une séance de yoga, une conservation de 12 à 24 heures est idéale.
En ce qui concerne la capacité, les bouteilles isothermes en acier inoxydable ont généralement une contenance allant de 260 millilitres à 1,5 litre. Choisissez en fonction de l’utilisation que vous prévoyez d’en faire. Pour une approche écologique, optez pour de l’acier inoxydable ou du verre, des matériaux naturels et recyclables à l’infini.
Maintenant que vous en savez un peu plus sur la fabrication d’une bouteille isotherme, notez que ce récipient est un allié parfait pour adopter une démarche zéro déchet. Il est durable et constitue donc un excellent investissement à long terme.
