Stockage thermique: comment capter la chaleur estivale pour une utilisation en hiver

Stockage thermique

L'énergie solaire thermique peut être stockée de l'été jusqu'à l'arrivée de l'hiver grâce à un matériau bon marché et à une technologie développée par l'Empa.

La Suisse étudie un moyen de stocker une énergie entièrement durable pour le chauffage, mais le chemin est encore long: en 2014, 71% de tous les bâtiments privés étaient chauffés aux combustibles fossiles. Un pourcentage pas trop différent de celui de l'eau chaude consommée. Ces valeurs sont similaires à celles d'autres pays au climat similaire. Mais une équipe de chercheurs tente de renverser la vapeur. Comment? Ils veulent créer un moyen de capter la chaleur estivale et de l'utiliser pour le chauffage hivernal. Et en 2016, après plusieurs années de recherche, l'Empa (Eidgenössische Materialprüfungs-und Forschungsanstalt) a créé un système à l'échelle du laboratoire capable de faire exactement cela: utiliser la chaleur estivale sur le long terme.

La théorie derrière ce type de stockage thermique est très simple : si vous versez de l'eau dans un bécher contenant de l'hydroxyde de sodium solide et concentré (NaOH), le mélange se réchauffe. La solution est exothermique, c'est-à-dire que l'énergie chimique est libérée sous forme de chaleur. De plus, la solution d'hydroxyde de sodium est hautement hygroscopique, capable d'absorber la vapeur d'eau. La chaleur ainsi obtenue aide à chauffer la solution.

En revanche, si de l'énergie thermique est fournie à la solution d'hydroxyde de sodium diluée avec de l'eau, l'humidité s'évapore rapidement, la concentration augmente, puis l'énergie fournie est stockée. Ce mélange concentré peut être stocké pendant plusieurs mois (voire des années), à condition que la chaleur ne soit plus libérée. Les chercheurs Robert Weber et Benjamin Fumey tentent de porter cette expérience à une échelle commerciale.

En pratique, le milieu de stockage est un liquide visqueux constitué d'une solution de NaOH à 50% qui a coulé d'un tube en spirale (créé par les échangeurs de chaleur normalement présents dans les chaudières Combi), tout en absorbant la vapeur d'eau et en transmettant le chauffer à un tuyau. Le processus fonctionne également en sens inverse, ce qui lui permet d'accumuler de la chaleur.

« Cette méthode permet d'utiliser en hiver l'énergie solaire stockée sous forme d'énergie chimique en été», explique Fumey. « Et ce n'est pas tout: la chaleur stockée peut également être transportée ailleurs sous la forme d'une solution concentrée d'hydroxyde de sodium, ce qui la rend plus flexible à utiliser. "

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Bien que toujours en phase de test, EMPA recherche des partenaires pour aider à créer une version commerciale pour un système domestique.

Plus d'informations: empa.ch

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