Silvia Lasala lauréate d'une bourse ERC Starting 2022

REACHER

Reactive fluids for intensified thermal energy conversion

Fluides réactifs pour l'intensification de la conversion de l'énergie thermique

Les moteurs thermiques, les systèmes de réfrigération et les pompes à chaleur reposent sur des cycles thermodynamiques, dans lesquels un fluide de travail inerte convertit les énergies thermiques et mécaniques d'entrée en une autre forme d'énergie utile (travail ou chaleur) en transformant cycliquement son contenu en énergie thermique. Bien que le choix du fluide de travail soit le principal levier pour augmenter leurs performances, quel que soit le fluide, les rendements enregistrés restent bien en deçà des plus hauts niveaux réalisables. Cette déficience affecte fortement la récupération de la chaleur fatale perdue et l’utilisation des énergies thermiques renouvelables dans les cycles énergétiques fermés. Ces performances diminuées expliquent principalement la raison pour laquelle l’utilisation des pompes à chaleur et des technologies de refroidissement évoluent peu depuis de nombreuses années. Dans le but d'augmenter efficacement les performances des cycles thermodynamiques, le projet REACHER vise à étudier une structure thermodynamique radicalement nouvelle, résultant de l'utilisation de fluides de travail réactifs équilibrés au lieu de fluides inertes. Des calculs préliminaires ont en effet montré que la conversion simultanée de l'énergie thermique et chimique des fluides réactifs peut conduire à l'intensification de ces processus de conversion énergétique. Ce projet applique une méthodologie originale qui intègre des outils de prédiction thermodynamique et cinétique pour découvrir et caractériser les fluides réactifs appropriés, permettant de quantifier les effets des caractéristiques de la réaction sur la performance du cycle et d'optimiser la configuration du cycle. La nouveauté d'une telle approche et l'exhaustivité de la méthodologie appliquée confèrent à REACHER son caractère innovant.

Probablement en raison de la multidisciplinarité complexe du problème ou de la négligence de ce moyen possible pour convertir l'énergie chimique dans les cycles thermodynamiques, ce domaine est resté largement inexploré. REACHER permettra d’apporter de meilleures connaissances de base sur la manière dont l'énergie chimique peut être exploitée efficacement dans l'intensification des cycles thermodynamiques à des fins de production d'énergie, de réfrigération et de chauffage.