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Du sucre pour stocker la chaleur des réseaux urbains


​Les chercheurs du CEA-Liten viennent de mettre au point un démonstrateur de stockage thermique utilisant… un sucre ! Cela a été rendu possible en associant deux techniques pour faciliter la cristallisation de ce dernier.

Publié le 30 novembre 2021

​Stocker de l’énergie dans du sucre, cela vous semble aberrant ? Et pourtant… Le stockage thermique est une brique essentielle des réseaux de chaleur urbains, qui permet d’adapter la production d’énergie à la demande et facilite l’intégration des énergies renouvelables intermittentes. Parmi les matériaux à changement de phase pressentis pour assurer cette tâche, les alcools de sucre sont des candidats intéressants. C’est le cas, notamment, du Xylitol, qui a été mis en œuvre dans un tel démonstrateur dans le cadre d’une thèse réalisée au CEA-Liten.

Peu coûteux, non toxique, facilement disponible et faisant partie des matériaux les plus denses dans la gamme de température visée (en dessous de 100 °C), ce sucre issu du bouleau présente toutefois un inconvénient majeur : il a tendance à rester liquide même en dessous de sa température théorique de fusion. Au niveau énergétique, il est alors impossible de récupérer la chaleur stockée dans le sucre lors de sa fusion. L’un des moyens de compenser cela est l’amorçage de la cristallisation grâce à l’ajout de premiers cristaux, et la production de bulles qui accélère le phénomène d’un facteur dix.

Les chercheurs ont mis au point un premier démonstrateur associant ces deux techniques de bullage et d’ensemencement grâce à une aiguille injectant cristaux de sucre et air en fond de cuve, parvenant ainsi à résoudre complètement le problème de surfusion. En outre, le démonstrateur restitue toute l’énergie stockée dans le sucre de manière très rapide. Reste à automatiser l’approvisionnement en sucre, à passer à l’échelle, et à vérifier que cela fonctionne de la même façon avec d’autres types de sucres. 

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