Stockage de chaleur dans des composites stables : étude de l’imprégnation du fumarate d’aluminium par CaCl2
Résumé
Le stockage thermochimique de la chaleur (TCHS) est le système de stockage thermique qui présente, pour de longues périodes, le meilleur potentiel de stockage d’énergie, en ayant une faible perte de chaleur [1]. Les systèmes de stockage par sorption d’eau par des sels hygroscopiques, tels que le CaCl2, déposés dans une matrice poreuse, connaissent un grand intérêt [2]. Ces matériaux composites permettent de stocker de la chaleur solaire lors de la déshydratation et de la libérer lors de l’hydratation. Les MOFs sont particulièrement étudiés car leurs propriétés microporeuses et mésoporeuses leur confèrent une grande surface spécifique [3].
Le but de ce travail est d’étudier les capacités de sorption et de désorption d’eau et de stockage / libération de chaleur de matériaux composites. Des composés de fumarate d’aluminium imprégnés de chlorure de calcium ont été synthétisés. Un protocole a été mis en place basé sur l’analyse TG-DSC des matériaux subissant deux cycles consécutifs d’hydratation / déshydratation. La figure 1 présente la quantité d’eau ad/absorbée lors de l’étape d’hydratation de la matrice poreuse et des matériaux composites correspondants. Une augmentation significative de la capacité de sorption d’eau des matériaux après imprégnation par CaCl2 a été observée. Cette augmentation s’accompagne d’une amélioration importante des chaleurs stockée et émise. L’influence de plusieurs précurseurs de synthèse du fumarate d’aluminium sur les propriétés des matériaux sera discutée dans cette étude.