Le chauffage urbain à retardement

Deux chercheurs travaillent sur un système de stockage permettant d’utiliser l’hiver la chaleur engrangée l’été. Stocker de l’énergie l’été sous forme de chaleur et l’utiliser l’hiver pour les maisons. Un fantasme d’écologistes? Pas sur. Frederic Kuznik, chercheur spécialisé dans les transferts de chaleur au centre thermique de Lyon, et Yann Kaplan, chimiste et directeur général de la société Kaplan énergie, travaillent actuellement sur un système de stockage intersaisonnier inédit destiné à alimenter une ville en chauffage. «Il s’agit d’une sorte de réacteur utilisant le phénomène d’adsorption de l’eau sur de la zéolithe, un minéral de la famille des silicates: l’eau se fixe en effets faiblement à la surface. Pour casser ces liaisons, il faut apporter de l’énergie alors qu’à l’inverse, les créer libère de la chaleur» explique Frederic Kuznik.

Grace à sa microporosité, ce matériau offre une importante surface de contact avec l’eau. Or, plus la surface sur laquelle se fixe l’eau est importante, plus la capacité de stockage est forte.

Concrètement, la réalisation de ce chauffage du futur consisterait à placer ce réacteur sur une source chaude, à la sortie d’un incinérateur d’ordures ménagères par exemple ou d’une installation solaire thermique spécialement conçue pour l’alimenter. « la réaction d’adsorption sur la zéolithe nécessite simplement d’atteindre une température avoisinant les 120°C », poursuit Frederic Kuznick. Ainsi l’été, l’énergie calorifique du soleil ou de l’incinération permettrait de rompre les liaisons entre les molécules d’eau et la zéolithe. En hiver, il ne resterait plus qu’à faire circuler un courant d’air humide à travers le matériau pour reconstituer les liaisons et libérer l’énergie dans le réseau de chauffage urbain.

cependant le problème est le volume nécessaire pour stocker toute la chaleur. Par exemple, pour une maison basse consomation de 191m2 avec 20m2 de panneaux solaires thermiques, soumises aux conditions climatiques de Paris, il faudrait utiliser 29 m3 de zéolithe! Aussi Frederic Kuznik explorera-t-il la voie du stockage chimique, en collaboration avec EDF.

Cette fois il s’agit de réaliser des liaisons fortes entre l’eau et une poudre de sulfate de magnésium pour former un cristal . Ce dernier, déshydraté à 122°C, stocke alors une très grande quantité d’énergie libérale simplement en l’hydratant. Le système idéal serait finalement de déposer une couche de sulfate de magnésium dans les microporosités de la zéolithe de manière à favoriser les contacts avec l’eau. Et là, 2m3 de cette poudre suffiraient à chauffer tout l’hiver la grande maison parisienne!

Cette technologie pourrait émerger vers 2020