11.05.2022 - Technische Universität Wien

Un réacteur chimique a été inventé, capable de stocker de l'énergie sans perte pendant des mois.

Cette énergie peut ensuite être utilisée pour le chauffage en hiver.

Le stockage de l'énergie à long terme est sans doute le plus grand problème non résolu de la transition énergétique. Un nouveau type de système chimique de stockage de la chaleur a été inventé à l'Université technique de Vienne (TU Wien). Il permet de stocker de grandes quantités d'énergie de manière écologique pendant une période pratiquement illimitée.

La chaleur est utilisée pour déclencher une réaction chimique. Celle-ci produit des composés chimiques riches en énergie qui peuvent être stockés pendant des mois sans aucune perte d'énergie. En cas de besoin, la réaction chimique peut être inversée et l'énergie libérée à nouveau. De cette manière, la chaleur résiduelle des installations industrielles ou la chaleur solaire peuvent être stockées en été et utilisées pour chauffer les bâtiments en hiver. La réaction chimique et le réacteur à suspension spécialement mis au point pour elle sont désormais brevetés.

Utiliser la chimie pour stocker la chaleur pour l'hiver

Il existe de nombreuses façons de stocker l'énergie, mais elles ont toutes leurs inconvénients : Les batteries peuvent être chargées, mais leur capacité est limitée. L'hydrogène peut être produit avec de l'électricité, mais il est difficile de le stocker pendant de longues périodes. La nouvelle méthode de la TU Wien repose sur un principe totalement différent : la conversion de l'énergie thermique en énergie chimique - et vice versa.

"Il existe différentes réactions chimiques qui peuvent être utilisées à cette fin. Par exemple, nous utilisons de l'acide borique, un matériau solide, que nous mélangeons à de l'huile", explique le professeur Franz Winter, de l'Institut de génie chimique, environnemental et des biosciences de la TU Wien. "Cette suspension huileuse passe dans un réacteur dont la paroi est chauffée à une température comprise entre 70°C et 200°C". De nombreux processus industriels se déroulent dans cette plage de températures, de sorte que cette méthode est parfaitement adaptée à l'utilisation de la chaleur résiduelle des installations industrielles qui, autrement, serait simplement perdue. Mais il est également possible d'atteindre de telles températures en concentrant simplement la lumière du soleil.

La chaleur provoque une réaction chimique - par exemple, l'acide borique est transformé en oxyde borique, ce qui libère de l'eau. La suspension huileuse d'oxyde borique peut alors être stockée dans des réservoirs. Si l'on ajoute de l'eau à cette suspension, la réaction chimique s'inverse et la chaleur stockée est à nouveau libérée.

"Le cycle est ainsi bouclé et la suspension peut être réutilisée", explique Franz Winter. "En laboratoire, nous avons montré que de nombreux cycles sont possibles de cette manière sans aucun problème."

De nombreux avantages

La technologie a déjà été brevetée, mais les scientifiques de la TU Wien travaillent encore à l'optimisation du processus. "Différentes tailles de réacteurs seront optimales pour différentes applications", explique Franz Winter. "Il faut toujours considérer ces réacteurs comme faisant partie d'un système global. En fonction des quantités de chaleur générées à quelles températures dans une installation industrielle, par exemple, et des autres installations de technologie énergétique qui y existent déjà, il faut adapter le procédé de manière optimale."

Outre l'acide borique, d'autres produits chimiques peuvent être utilisés - les sels hydratés ont également été étudiés. L'acide borique et les sels hydratés présentent plusieurs avantages : ils sont peu coûteux et facilement disponibles, relativement inoffensifs et stables sur de nombreux cycles, et ils peuvent être stockés pendant une durée illimitée. La technologie du réacteur peut être mise à l'échelle des normes industrielles. L'huile utilisée permet un transfert de chaleur optimal tout en protégeant le réacteur pendant la réaction et les solides pendant le stockage.

Il n'est pas encore possible de déterminer avec précision l'efficacité globale du processus, qui dépend fortement de la manière dont le stockage est associé à d'autres technologies. Le grand avantage est la possibilité de stocker à long terme des quantités de chaleur qui, autrement, seraient tout simplement perdues, et leur utilisation en fonction de la demande.

"Nous voulons maintenant poursuivre les recherches intensives sur cette technologie, également avec des partenaires industriels", déclare Franz Winter. "Nous sommes convaincus qu'une étape importante a été franchie avec cette invention, qui trouvera également une application industrielle dans les prochaines années."

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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