Nouveaux matériaux avancés pour le stockage thermique hautes températures : cas du péritectique $\unit{Li_4Br(OH)_3}$
| Autor: | Achchaq, Fouzia, Legros, P., Lebraud, Eric, Duquesne, Marie |
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| Přispěvatelé: | Institut de Mécanique et d'Ingénierie (I2M), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM), Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Peritectic
in situScanning electron microscopy [SPI.MECA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph] High temperature Microscopie électronique à balayage in situ Thermal energy storage DSC Stockage d’énergie thermique Haute température Péritectique Stockage d'énergie thermique DSCmode stepscan stepscan mode DSC |
| Zdroj: | Annales du Congrès Annuel de la Société Française de Thermique 2020. Belfort-Thermique et Mix Énergétique Annales du Congrès Annuel de la Société Française de Thermique 2020. Belfort-Thermique et Mix Énergétique, 2021, Belfort, France. ⟨10.25855/SFT2020-131⟩ |
| DOI: | 10.25855/sft2020-131 |
| Popis: | Un mix énergétique large doit permettre de tirer profit de chaque technologie pour mener une transition énergétique efficace et résiliante mais sa faisabilité repose sur le stockage. Les secteurs de la métallurgie, des céramiques, du verre, du solaire thermique à concentration, de la chimie etc. doivent envisager le stockage de l'énergie thermique pour y parvenir. Jusqu'à présent, le choix des matériaux considérés pour les unités de stockage pour une gamme de températures de travail variant entre 300 et 600$^{\circ}$C concerne les matériaux à changement de phase. Il s'agit principalement de compositions eutectiques qui présentent l'avantage de se comporter comme des corps purs : leur fusion est congruente et se produit à température constante. Cependant, l'étude théorique de diagrammes de phase de systèmes binaires à base de sels a montré que les composés péritectiques stœchiométriques ont, en moyenne, des densités énergétiques deux à trois fois supérieures à celles des matériaux à changement de phase utilisés (sels fondus) dans les centrales solaires à concentration déjà existantes, comme Archimedes en Italie par exemple. Cette performance est liée à une réaction chimique réversible qui vient s'ajouter à la transition solide/liquide lors du processus de décharge d'énergie thermique du matériau. Ce travail présente le cas d'étude du péritectique $\unit{Li_4Br(OH)_3}$ issu du mélange $\unit{LiOH}/\unit{LiBr}$. Si Honnerscheid et al. ont démontré expérimentalement l'existence de $\unit{Li_4Br(OH)_3}$, celui-ci n'a jamais été synthétisé en quantité suffisante pour être caractérisé. Les résultats prouvent qu'il est possible de synthétiser $\unit{Li_4Br(OH)_3}$ par voie thermique classique en dépit de la très grande hygroscopicité des produits initiaux. Sa morphologie a ensuite été comparée à celle issue de la synthèse in situ et en temps réel dans la chambre d'un microscope électronique à balayage. Leurs signatures ont été validées par des essais de diffraction par rayons X. Les résultats préliminaires de caractérisation thermique montrent un potentiel énergétique élevé de $\unit{Li_4Br(OH)_3}$ comme matériau pour des unités de stockage de la chaleur compactes, ne nécessitant pas la mise en place d'une technologie complexe. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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