25 Nov Les mousses métalliques le cœur d’un stockage de chaleur

Le Groupe GRIMS a décidé de développer et mettre sur le marché une gamme de stockeurs d’énergie modulaires et connectables dénommés GRIMSBOX. Ces produits font appel à la technologie « matériaux à changement de phase » couplée à celle des mousses métalliques régulières issues de fonderie  et font l’objet d’une collaboration et d’une mise en commun de connaissances et savoir-faire complémentaires entre le CEA et le Groupe GRIMS.

Cette gamme de produits innovants, protégée par un(des) brevet(s) commun(s), est destinée à équiper des boucles d’énergie pour des bâtiments divers allant de résidences individuelles à des immeubles collectifs, pour des hôpitaux et des écoles.

La mousse aluminium fabriquée par voie de fonderie

Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’une matrice alvéolaire métalliques en mousse aluminium est le cœur de l’innovation du produit GRIMSBOX. Le Groupe a d’ailleurs le savoir-faire pour concevoir des mousses aluminium innovantes et performantes fabriquées par voie de fonderie pour divers marchés.

Ce procédé présente l’avantage de combiner la très bonne conduction de la mousse aluminium et également d’offrir un taux de remplissage en matériau à changement de phase (MCP) particulièrement élevé, tout en assurant un bon transfert de chaleur par conduction dans l’ensemble du volume occupé par le MCP (voir article sur GRIMS et le stockage de chaleur latente).

Dans ce projet, en combinaison avec l’utilisation de MCP, il est proposé d’utiliser la mousse aluminium développée par GRAVITEC qui a l’expérience pour surmouler des tubes en acier à l’intérieur de ces mousses à l’espacement voulu. Ce procédé présente l’avantage de combiner la très bonne conduction de mousse aluminium avec un contact intime entre le tube et la mousse aluminium, ainsi que la possibilité d’utiliser de l’acier pour les tubes ce qui est particulièrement bien adapté aux réseaux de chaleur pour des questions de compatibilité chimique avec l’eau des réseaux. De surcroît la technologie de moulage brevetée des mousses aluminium autorise une grande flexibilité dans la taille des cellules élémentaires répétitives et autorise une optimisation de la performance thermique du système mousse/MCP. Toutes ces caractéristiques constituent un avantage compétitif majeur par rapport au système tube/calandre qui est la technologie actuelle la plus utilisée, sur le plan coût mais aussi en vitesse de charge/décharge et en densité de stockage thermique.

La mousse métallique, une technologie à forte valeur ajoutée environnementale

Enjeu stratégique pour l’industrie, la « chaleur fatale » issue des procédés industriels est une énergie disponible et « gratuite ». Sa récupération permet d’améliorer les bilans énergétiques des procédés et donc la performance globale des sites de production, et ainsi de réduire les impacts environnementaux associés. La gamme de produit GRIMSBOX intégrant la mousse métallique répond à cet enjeu de façon pertinente car elle permet de stocker cette chaleur fatale tout en offrant une solution technique compétitive sur les plans gestion énergétique et compacité des installations.

Sur le plan environnemental la mise en place de telles solutions de stockage énergétique à haute densité permet ainsi un écrêtage des pics de consommation ainsi qu’une réduction des surfaces foncières impactées. Soulignons que le produit GRIMSBOX fait appel à des matériaux recyclables à 100%, en l’occurrence des MCP biosourcés ainsi que la mousse métallique pouvant être recyclé en étant issu de refusions successives de l’aluminium.