Des chercheurs européens, dirigés par SINTEF en collaboration avec l’entreprise suisse COWA Thermal Solutions, ont développé des batteries thermiques 85 % plus efficaces que les conventionnelles.
Ces solutions, basées sur de l’aluminium recyclé et des sels spéciaux, permettent de stocker la chaleur avec une plus grande densité et stabilité que l’eau chaude, ouvrant la voie à des habitations et des communautés énergétiques plus autonomes et durables.
La chercheuse Galina Simonsen assure que cette technologie est prête à sortir des laboratoires et à arriver dans les foyers, grâce à son échelle accessible et son faible coût.
Le problème des pompes à chaleur
Les pompes à chaleur sont un outil clé pour décarboniser le chauffage, mais elles présentent une limitation : elles produisent de la chaleur uniquement lorsque l’électricité est disponible, pas nécessairement lorsque c’est nécessaire.
Les nouvelles batteries thermiques résolvent ce défi en stockant l’excédent de chaleur et en le libérant au moment opportun, améliorant le confort et l’efficacité énergétique.
Comment fonctionne le système
Le secret réside dans les hydrates de sel, matériaux à changement de phase qui :
- Capturent des molécules d’eau dans leur structure cristalline.
- En chauffant, passent de l’état solide à liquide et absorbent de grandes quantités d’énergie.
- En refroidissant, se solidifient et libèrent la chaleur de manière contrôlée.
Ce comportement permet de stocker plusieurs fois plus de chaleur par volume que l’eau, de la maintenir stable plus longtemps et de réduire la taille des systèmes, ce qui est crucial dans les habitations avec un espace limité.
Principaux avantages
- Plus grande efficacité énergétique : chaque kilowattheure est mieux utilisé.
- Confort amélioré : douches successives sans perte de température et chauffage disponible aux heures critiques.
- Économie circulaire : utilisation d’aluminium recyclé et de matériaux abondants, non toxiques et non inflammables.
- Réduction des émissions : moins de dépendance au gaz et empreinte carbone réduite.
- Stabilité du réseau électrique : la chaleur est produite lorsque cela convient au système et utilisée lorsque cela convient aux personnes.
Innovations techniques
L’un des défis était d’obtenir des charges et décharges thermiques rapides et uniformes. Pour cela, l’équipe a conçu des ailettes thermiques en aluminium recyclé, qui distribuent l’énergie efficacement.
Le problème de la corrosion, habituel dans le contact entre les sels et l’aluminium recyclé, a été résolu grâce à l’oxydation électrolytique par plasma (PEO), qui crée une couche céramique ultrafine protectrice. Cela garantit durabilité, moins d’entretien et moins de déchets à long terme.
Impact sur les foyers et les communautés
Dans un scénario de villes électrifiées, ces batteries thermiques peuvent devenir une pièce clé :
- Foyers : chaque maison agit comme un petit entrepôt d’énergie renouvelable.
- Bâtiments collectifs : combinées avec le photovoltaïque partagé, elles couvrent une grande partie de la demande d’eau chaude et de chauffage.
- Climats froids : facilitent des réseaux de chaleur de quartier plus flexibles et résilients.
L’innovation de SINTEF et COWA démontre que la durabilité peut être silencieuse et quotidienne.
Ces batteries thermiques ne cherchent pas à éblouir, mais à s’intégrer dans la vie quotidienne, stockant la chaleur lorsqu’elle est excédentaire et la délivrant lorsqu’elle est nécessaire. Une avancée simple mais transformatrice qui rapproche la transition énergétique de millions de foyers européens.
