Convertir la chaleur en électricité de manière “écologique”

Il sera bientôt possible de produire de l’électricité à partir de chaleur supérieure à 30 degrés, émise par un incinérateur de déchets, une raffinerie ou un data center : La start-up OsmoBlue, vient d’en valider la faisabilité.

Une forte proportion de l’énergie consommée, entre 20 et 50% selon certaines études, est dispersée sous forme de chaleur. S’il est déjà possible de recycler la chaleur dépassant les 150 degrés, pour produire de l’électricité ou pour le chauffage de logements, le reste est rejeté dans l’environnement. A l’heure où les entreprises sont forcées de se préoccuper de leur impact écologique, cette lacune devait être comblée. La start-up OsmoBlue, basée dans le Laboratoire de microsystème de l’EPFL, développe un procédé basé sur le principe de l’osmose pour transformer de la chaleur de plus de 30 degrés en électricité.

L’osmose est un phénomène qui se produit naturellement lorsque la concentration entre deux solutions séparées par une membrane est différente, par exemple de l’eau salée et de l’eau douce. Un flux s’écoule de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée, ce qui tend à rééquilibrer les concentrations de chaque côté de la membrane. L’énergie mécanique de ce flux peut-être convertie en énergie électrique grâce à une turbine et un alternateur. La chaleur est utilisée pour séparer à nouveau le fluide en deux solutions séparées, l’une étant plus concentrée que l’autre. Il s’agit donc d’un circuit fermé (voire infographie) ne consommant pas d’eau. Ce concept a attiré d’importants investisseurs, mais peinait à se concrétiser en raison de trop faibles rendements.

La technologie d’OsmoBlue présente l’avantage de pouvoir être mise en œuvre avec n’importe quelle source de chaleur: air, eau, gaz etc. C’est lors d’un postdoctorat à l’Université Harvard, aux Etats-Unis, qu’Elodie Dahan a eu l’idée de revisiter cette méthode. Les composants ont été revus à la lumière des dernières avancées en science des matériaux et microtechnologies.

La jeune entrepreneuse vient de finaliser, avec son équipe de sept personnes, un démonstrateur de laboratoire ainsi qu’un modèle numérique permettant d’évaluer la performance du produit. «Par exemple, il nous a permis d’estimer qu’à partir de 10 Mégawatt de chaleur on pourrait produire entre 100 et 600 kW d’électricité, soit la consommation d’une centaine de logements».

Le rendement de la machine est à la fois dépendant des conditions de température et de la nature des sources chaudes et froides (air, eau, gaz ou vapeur). Connecté d’un côté à la source de chaleur et de l’autre au réseau électrique, ce système modulable pourra à terme être installé dans des structures existantes, à proximité du système de refroidissement des entreprises. Un premier prototype est actuellement en cours de fabrication à l’EPFL. Une unité pilote à plus grande échelle pourrait ensuite être installée dans une entreprise d’incinération de déchets de la région, en 2014.

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9 Commentaires sur "Convertir la chaleur en électricité de manière “écologique”"

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kiooor
Invité

Eh bein, c’était quoi le rendement avant, parce que entre 1 et 6%, c’est qu’en même pas bien violent… Mais, c’est toujours mieux que rien.

Bemol
Invité

…Un flux s’écoule de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée, ce qui tend à rééquilibrer les concentrations de chaque côté de la membrane…Hmm. Hmm, Hmm.

Herve
Invité
Une forte proportion de l’énergie consommée, entre 20 et 50% selon certaines études, est dispersée sous forme de chaleur. Déja ça part trés mal. C’est beaucoup plus que ça et on peut même dire 100% , on sera pas loin de la vérité! Pour la suite, le principe de l’osmose pour faire des centrales electriques est connu et fonctionne bien, reste a démontrer la viabilité. Un démonstrateur de 4Kw est en cours de fonctionnement dans ce but. L’article parle d’un circuit fermé, ce qui est trés interessant car l’un des souci de la technique est l’encrassement des filtres. Aprés le… Lire plus »
Enerev
Invité

C’est exact, un flux (d’eau) se diffuse vers la solution la plus concentrée ce qui dilue donc sa concentration. Ainsi les deux côtés vont s’équilibrer pour tendre vers la même concentration.

Mlbrlyon
Invité
Qui ne font rien d’autre que de faire la même chose en moins bien, à savoir faire bouillir de l’eau qui se transforme en vapeur et fait tourner des turbines pour générer de l’électricité… avec (soyons optimistes) 70% de pertes au passage. Electricité qui au bout de la chaîne, en hiver, va servir à refaire de la chaleur dans les radiateurs de bon nombre de maisons et appartement équipés en chauffage électrique “à l’économie”… stupidité sans nom et bien française, les écologistes et scientifiques des années 70 l’ont montré et démontré mais cette route a été prise, nous conduisant dans… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Pourquoi ne fermer que le nucléaire qui serait à 70% de pertes? Les centrales charbon c’est en moyenne mondiale environ 65% de pertes (pareil pour le fioul), les cycles combinés gaz au moins 50% de perte en moyenne. Fermons tout! Si Godin (ce n’est pas une pub) pouvait nous faire un poêle individuel nucléaire, on serait à 0% de pertes , voilà une solution! Simone, on relève un peu les barres, je trouve qu’il fait frais…. PS: bonsoir à Trimtab.

Herve
Invité
Pour completer la réponse de sicetaissimple. Le rendement de cette technique est trés mauvais (comme le dit Kiooor, entre 1 et 6%) ce qui en limite l’usage a recuperer quelques miettes par ci par la. Pas pret que ça permette de fermer des centres de production conventionnels. Le chauffage électrique n’est pas une impasse, les chiffres le prouvent. Ils chauffe 1/3 des logement en France pour 60Twh, les 2/3 restant consomment 360Twh de gaz et fioul. En déployant les pompes a chaleur, on peut encore améliorer. Ce n’est pas parceque les escrolos écrivent ça partout qu’ils faut les croire. Un… Lire plus »
Herve
Invité
Pour completer la réponse de sicetaissimple. Le rendement de cette technique est trés mauvais (comme le dit Kiooor, entre 1 et 6%) ce qui en limite l’usage a recuperer quelques miettes par ci par la. Pas pret que ça permette de fermer des centres de production conventionnels. Le chauffage électrique n’est pas une impasse, les chiffres le prouvent. Ils chauffe 1/3 des logement en France pour 60Twh, les 2/3 restant consomment 360Twh de gaz et fioul. En déployant les pompes a chaleur, on peut encore améliorer. Ce n’est pas parceque les escrolos écrivent ça partout qu’ils faut les croire. Un… Lire plus »
Ecofriendly
Invité

N’oubliez pas qu’on parle d’utiliser des sources d’énergie à très basse température (30°C). On est forcément limité par Carnot. Faut pas en attendre des miracles, mais en tenant compte de l’immensité de la ressource (chaleur fatale, solaire, géothermie), et du fait qu’elle serait inexploitable pour d’autres usages, c’est déjà pas si mal

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