13/02/2017 - Projet Amadeus. Les chercheurs de l'UPM coordonnent un projet européen pour stocker de l'énergie en silicium fondu à plus de 1000 oC

Menéame

Entreposer de l'énergie à des températures supérieures à 1000 oC à travers le silicium fondu. C'est l'objectif du Projet AMADEUS le premier de ce type au niveau européen, coordonné par des chercheurs du Institut de l'énergie solaire de la Université polytechnique de Madrid (UPM). Les experts s'efforceront de créer une nouvelle génération de dispositifs d'accumulation d'énergie extrêmement compacts et à moindre coût pouvant être utilisés dans divers secteurs.

Le stockage direct de l'énergie solaire dans les centrales thermiques, ou l'intégration du stockage électrique et de la cogénération à domicile et dans les districts ne sont que quelques-unes des applications que pourraient avoir les nouveaux dispositifs issus du projet qui a obtenu un financement de l'appel Future Emnerging Technologies (FET) du programme Horizon 2020 de la Commission européenne. Il s'agit là d'une réalisation en soi, car seulement 4 propositions sur 100 ont été financées dans le cadre de cet appel, l'une des plus compétitives de l'ensemble du programme.

Avec un budget de 3,3 millions d'euros pour les trois prochaines années, AMADEUS (Next Generation Materials and Solid State Devices for Ultra High Temperature Energy Storage and Conversion) étudiera de nouveaux matériaux et dispositifs permettant de stocker de l'énergie à des températures comprises entre 1000 et 2000 oC. Ainsi, il est prévu de briser la barrière des 600 °C, rarement dépassée par les systèmes actuels utilisés dans les centrales thermosolaires.

Pour y parvenir, les experts travailleront avec différents alliages métalliques de silicium et de silice, qui fondront à des températures supérieures à 1385 °C et qui permettront de stocker entre 2 et 4 MJ/kg, "un ordre de grandeur supérieur à celui des sels actuellement utilisés," explique Alejandro Datas, de l'Institut de l'énergie solaire de l'UPM et l'un des coordonnateurs du projet.

En outre, les matériaux nécessaires pour contenir ces métaux fondus pendant de longues périodes et pour assurer une bonne isolation thermique ainsi que les dispositifs permettant une conversion efficace de la chaleur stockée en électricité seront étudiés.

Dispositifs prenant comme base la technologie UPM

Pour ce faire, le projet étudiera un nouveau concept (patient par des chercheurs de l'UPM) qui combine les effets thermoniques et photovoltaïques pour réaliser la conversion directe de la chaleur en électricité. Contrairement aux machines thermiques conventionnelles, ce système ne nécessite pas de contact physique avec la source thermique, car il est basé sur l'émission directe d'électrons (effet thermionique) et de photons (effet thermophotovoltaïque).

Concept du projet AMADEUS (Source: UPM)

Mais, si ces nouveaux dispositifs réussissent à se développer, non seulement ils pourront fonctionner à des températures très élevées, mais ils permettront également de simplifier et de réduire considérablement le système, car ils n'ont pas besoin d'un fluide chauffant, ni de tuyaux et d'échangeurs de chaleur, qui aujourd'hui représentent une grande partie du coût de ces installations.

Outre l'Université Polytechnique de Madrid (UPM), six autres partenaires de cinq pays européens collaborent au projet, ayant une expérience dans des domaines aussi divers que la métallurgie, l'isolation thermique, la dynamique des fluides et des dispositifs semi-conducteurs.

Le consortium de recherche, coordonné par Alejandro Datas et Antonio Martí, tous deux de l'Université polytechnique de Madrid, sera composé du Conseil national de la recherche d'Italie, de l'Institut polonais de recherche sur la santé publique, de l'Université norvégienne de science et de technologie, du Centre grec de recherche et de technologie, de l'Université de Stuttgart d'Allemagne et de la société italienne IONVAC Process SRL.

Pour plus d'informations

Site Web du projet: www.amadeus-project.eu

Site Web de l'Institut de l'énergie solaire UPM: www.ies.upm.es

Références:

[ ] A.Datas, et.al. "Ultra high temperature latent heat energy storage and thermophotovoltaic energy conversion," Energy, Vol. 107, (2016)
[2] A. Datas "Hybrid Thermionic-Photovoltaic converter" Appl. Phys. Lett. 108, 143503 (2016)

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