L’osmose aide à utiliser efficacement la perte de chaleur

Il ne s’agit pas seulement de l’eau dans les tours de refroidissement, mais aussi de l’air chaud qui est un sous-produit du refroidissement des centres de données. Quelle que soit la manière dont vous optimisez le fonctionnement de la centrale thermique, au moins 50 % de l’énergie du combustible brûlé est libérée sous forme de chaleur. Même si vous en recyclez une partie pour le chauffage, vous ne pouvez pas en utiliser au moins 20 % à ces fins, cette chaleur est un potentiel trop faible. Dès que la température de l’eau descend en dessous de 80 °C, le transport sur de longues distances devient très difficile, car l’eau perd rapidement les degrés restants et ne peut réchauffer personne. Et il est absolument impossible d’utiliser quoi que ce soit de plus froid que +150 ° C pour produire de l’électricité.

OsmoBlue, une startup créée par des employés du Laboratoire de microsystèmes de l’Université fédérale polytechnique de Lausanne (Suisse) sous la houlette d’Elodie Dahan, a développé et va introduire une méthode qui, selon lui, va rétablir cette situation.

Dans le schéma proposé, la chaleur à faible potentiel est impliquée dans le processus osmotique. Pour simplifier, on peut dire que lorsque deux solutions sont séparées par une membrane, il y a un flux du moins saturé vers le plus saturé. L’énergie mécanique d’un tel écoulement est utilisée par une turbine et un générateur de courant. Un tel flux de chaleur en boucle fermée, qui ne nécessite pas d’évaporation d’eau dans l’atmosphère, peut diviser le flux en deux solutions différentes et ne nécessite théoriquement pas un potentiel élevé pour cela. C’est-à-dire que même l’eau chaude ordinaire est capable de donner une partie de son énergie pour produire de l’électricité.

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Une chose similaire se produit dans la nature où la lumière du soleil évapore l’eau des océans et rend l’eau de mer salée. Ce processus naturel de séparation des solutés est à la base des centrales électriques osmotiques expérimentales en Norvège. Cependant, OsmoBlue pense qu’il sera plus efficace en TPP. Même maintenant, lorsque la température du fluide de travail dans le circuit de refroidissement est de 30 ° C, le recyclage devient économiquement viable et le chauffage solaire de l’eau de mer l’amène rarement à des valeurs aussi élevées.

Pour être honnête avec Mme Dahan, sa méthode d’extraction de l’énergie des pertes de chaleur n’est pas très efficace. Désormais, pour 10 MW de chaleur de basse qualité, le système peut produire de l’électricité de 100 à 600 kW. Cependant, l’efficacité de 1 à 6% (selon le liquide de refroidissement) n’est pas aussi faible qu’il n’y paraît à première vue. Dans le monde moderne, 14 000 milliards de kWh sont produits chaque année par la combustion de combustibles fossiles et environ 1 500 milliards de kWh dans les centrales nucléaires. La consommation de chaleur de ces centrales électriques n’est pas inférieure à cet indicateur, même 1% dans ce cas est de 150 milliards de kWh et plus.

Le programme d’OsmoBlue utilise non seulement l’eau chaude des centrales électriques comme liquide de refroidissement, mais également celle des centres de données informatiques, des incinérateurs de déchets, des systèmes de ventilation des bâtiments, etc. Il est souligné qu’il permet l’utilisation d’air chaud. De telles pertes sont courantes dans presque toutes les zones à forte intensité énergétique. Si elle transforme le comportement humain, la méthode peut dépasser la limite des grandes énergies.

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Après avoir terminé les premiers tests de modèles de laboratoire, le groupe d’Elodie Dahan prépare une installation pilote de récupération de chaleur osmotique qui sera mise en service dans l’un des incinérateurs de déchets en Suisse. Ses travaux devraient démarrer en 2014.

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