DECARTH

Développement et caractérisation de matériaux composites à haute densité énergétique pour la conception de système de stockage de chaleur thermochimique

APPEL A PROJETS

Appel à projets de l’édition 2016 du programme de l’ANR

PORTEUR & PARTENAIRES

Porteur : le Centre thermique de Lyon (CETHIL) de l’ Institut National des Sciences Appliquées de Lyon

Partenaires: le Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC) de l’ Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse, le laboratoire Matériaux : Ingénierie et Science (MATEIS) de l’ Institut National des Sciences Appliquées de Lyon

BUDGET & AIDE PUBLIQUE

Aide de l’ANR 680 092 euros

DURÉE DU PROJET

48 mois

RÉSUMÉ de soumission

De part les densités énergétiques importantes mises en jeu, le stockage d’énergie thermique par réaction chimique semble être un excellent candidat pour contribuer à la réduction des besoins énergétiques des bâtiments. Bien que peu nombreux, les travaux menés sur des sels réactifs purs ou sur des matrices composites poreuses (zéolite, silica gel, …) montrent que les densités d’énergie et les transferts thermiques restent relativement faibles. Les auteurs de ces travaux expliquent ce problème par le gonflement du sel lorsqu’il s’hydrate entrainant ainsi une réduction de la surface spécifique et par conséquent une limitation des transferts de masse. Récemment, de nouveaux travaux basés sur l’utilisation de structures poreuses céramiques en nid d’abeille ont montré la faisabilité du concept. Toutefois, il reste de nombreux verrous scientifiques et techniques à lever afin de caractériser et d’optimiser les transferts de chaleur et de masse ainsi que la densité d’énergie de tels composites.

Partant de ce constat, le présent projet a pour objectif de designer et de produire des matériaux composites à densité énergétique élevée et permettant de transférer des puissances importantes; verrou principal actuellement. Pour ce faire, la théorie constructale sera utilisée afin de designer une géométrie optimale de réacteur maximisant les transferts de masse et de chaleur. Des prototypes à l’échelle de laboratoire seront produits par différentes techniques comme par exemple la technique robot casting 3D. Ces échantillons seront ensuite caractérisés thermiquement avant et après introduction des sels réactifs.

MARCHES POTENTIELS

Construction / Bâtiment

AVANCÉES DU PROJET a fin 2019

  • Élaboration de matériaux de forme poreuse et complexe afin de permettre à la fois le dépôt de sel / la liaison et l’hydratation du sel au moyen d’un flux d’air humide
  • Développement du réacteur pour caractériser les matériaux composites

CONTACT

KEVYN JOHANNES, CETHIL: kevyn.johannes@insa-lyon.fr

Projet labellisé par AXELERA