Nouvelle technologie pour stocker la chaleur estivale à utiliser en hiver

Perte de chaleur de la maison

Image montrant la perte de chaleur d’une maison. De nouvelles recherches sur le stockage de l’énergie thermique pourraient conduire à stocker la chaleur estivale pour l’utiliser en hiver. Crédit : Active Building Centre, Université de Swansea

Financement pour la recherche sur le stockage de l’énergie thermique qui pourrait réduire les factures et stimuler les énergies renouvelables.

Une nouvelle technologie qui pourrait stocker la chaleur pendant des jours, voire des mois, contribuant à la transition vers le zéro net, est au centre d’un nouveau projet impliquant le programme de recherche Active Building Center, dirigé par l’Université de Swansea, qui vient de recevoir un financement de 146 000 £.

Le Département des affaires, de l’énergie et de la stratégie industrielle (BEIS) finance le projet par le biais du programme de démonstration de stockage d’énergie à plus longue durée, qui fait partie du portefeuille d’innovation net zéro (NZIP) d’un milliard de livres sterling.

Le stockage de l’énergie thermique, c’est-à-dire le stockage de la chaleur pour qu’elle soit disponible en cas de besoin, a le potentiel de réduire considérablement les factures d’énergie.

Il résout également l’un des principaux problèmes des sources d’énergie renouvelables, connu sous le nom d’intermittence : l’éolien et le solaire sont dépendants des conditions météorologiques. Le stockage de l’énergie thermique signifie que l’énergie excédentaire générée à des moments où les énergies renouvelables sont abondantes peut être stockée et libérée pour combler les futurs déficits.

Le projet, appelé Adsorb (Advanced Distributed Storage for grid Benefit), vise à démontrer un système modulaire qui pourrait améliorer la performance énergétique d’un bâtiment et réduire les pressions sur les systèmes énergétiques nationaux. Le système peut être installé dans des propriétés nouvellement construites ou modernisé dans des propriétés existantes.

L’équipe évaluera deux types différents de technologies avancées de stockage d’énergie thermique, toutes deux mises au point par l’Université de Loughborough.

Le premier est le stockage thermochimique (TCS), qui pourrait fournir un stockage pendant des semaines, voire des mois, sans aucune perte de chaleur. Il fonctionne en tirant la chaleur d’une source thermique telle qu’une pompe à chaleur, un élément chauffant électrique ou un capteur solaire thermique pour déshydrater un matériau actif, « chargeant » ainsi le stockage thermique. Une fois chargé, le système peut être refroidi à température ambiante et l’énergie stockée. Si nécessaire, l’humidité est réintroduite, ce qui libère ensuite la chaleur pour une utilisation à l’intérieur de la maison.

La deuxième technologie est le matériau à changement de phase (PCM). Cela a le potentiel de fournir un stockage quotidien de l’énergie thermique à des densités bien supérieures aux technologies traditionnelles. Le système PCM utilise également une source thermique, cette fois pour chauffer un magasin de produits chimiques afin de transformer le matériau solide en sa forme liquide. Cela a pour effet de stocker la chaleur latente pendant plusieurs jours. La chaleur stockée peut être libérée pour fournir de l’eau chaude ou du chauffage des locaux simplement en pompant de l’eau à basse température dans le système.

Combinées à des systèmes de contrôle intelligents, ces technologies pourraient réduire considérablement les factures des consommateurs et résoudre le problème de l’intermittence, en stimulant les énergies renouvelables et en éliminant davantage de carbone de l’approvisionnement énergétique du Royaume-Uni.

Le nouveau financement soutiendra une étude de faisabilité préliminaire, afin d’évaluer les avantages potentiels de ces technologies.

Le programme de recherche Active Building Center travaillera aux côtés de l’Université de Loughborough, de l’Université de Sheffield et de Mixergy.

La collaboration avec l’industrie est un élément essentiel de ce projet. Mixergy apporte une expérience précieuse dans la commercialisation de technologies innovantes développées dans le milieu universitaire, mais ils ont également des chaînes d’approvisionnement et des modèles de distribution éprouvés qui peuvent aider ces technologies à atteindre rapidement les marchés grand public.

Après avoir développé, lancé et développé un marché pour leur réservoir d’eau chaude domestique stratifié intelligent, l’équipe de Mixergy, dans le cadre de ce projet, étudie également comment le système de stockage thermique intelligent proposé pourrait être intégré aux systèmes d’énergie domestique existants.

Le Dr Ahsan Khan, chercheur principal du programme de recherche du Centre de construction active, a déclaré :

« La décarbonisation de la chaleur ne se fera tout simplement pas assez vite sans innovation dans le stockage thermique. Donc, voir BEIS donner la priorité à cette voie critique et notre équipe de stockage thermique développer des partenariats industriels pour faire de ces technologies une réalité, cela ressemble à un énorme changement dans notre cheminement vers le zéro net.

Greg Hands, ministre du gouvernement britannique, a déclaré :

« Faire progresser les technologies de stockage d’énergie sera essentiel dans notre transition vers une énergie renouvelable bon marché, propre et sûre.

Cela nous permettra de tirer pleinement parti de nos sources d’énergie renouvelables locales, de réduire les coûts et de mettre fin à notre dépendance aux combustibles fossiles volatils et coûteux. Grâce à ce concours, nous nous assurons que les scientifiques et les penseurs les plus innovants du pays bénéficient de notre soutien pour faire de cette ambition une réalité.