Étude d’un vecteur énergétique métallique renouvelable avec tomographie haute résolution et diffraction synchrotron

apricot 366 GmbH est une start-up spécialisée dans le stockage à long terme et le transport longue distance d’énergies renouvelables. Le stockage saisonnier et le transport de l’énergie sur de longues distances constituent des défis majeurs pour intégrer de grandes quantités d’énergie renouvelable fluctuante tout au long de l’année. Les vecteurs énergétiques métalliques renouvelables (ReMEC) sont des matériaux particulièrement adaptés au stockage saisonnier d’énergie à grande échelle. Parmi eux, l’aluminium (Al) est particulièrement prometteur en raison de sa grande disponibilité, de son faible coût et de sa forte densité énergétique volumétrique. Dans les endroits ou à des moments où l’offre d’électricité renouvelable est excédentaire, celle-ci est utilisée pour transformer l’oxyde d’aluminium en aluminium élémentaire. En hiver, lorsque les besoins énergétiques sont élevés et que les énergies renouvelables sont rares, l’aluminium est oxydé avec de l’eau, ce qui entraîne une réaction exothermique produisant de l’hydroxyde d’aluminium, tout en libérant de l’hydrogène et de la chaleur. L’hydrogène est ensuite utilisé dans une pile à combustible pour produire de l’électricité et l’hydroxyde d’aluminium est recyclé pour produire de l’aluminium neuf.

Pour pouvoir utiliser efficacement l’aluminium (Al) en tant que ReMEC, il faut une réaction aluminium-eau rapide. Une méthode classique pour accélérer la réactivité consiste à utiliser de l’aluminium sous forme de poudre. Toutefois, cela comporte un risque d’explosion en cas de contact avec l’air. Avec notre méthode, l’ingénierie des microstructures de l’aluminium peut être utilisée pour accélérer la réaction aluminium-eau des granulés. Un vecteur énergétique composé de granulés d’aluminium qui réagissent plus rapidement que les granulés conventionnels rendra le fonctionnement des unités Alu-to-Energy d’apricot 366 plus sûr et plus efficace.

L’analyse appliquée des matériaux d’ANAXAM, utilisant la tomographie haute résolution et la diffraction synchrotron, a été utilisée avec succès pour comprendre le développement microstructurel des granulés d’aluminium lors de leur conversion en hydrogène et en chaleur. L’objectif est d’optimiser la microstructure de l’aluminium pour une utilisation spécifique en tant que source d’énergie.

Les services d’analyse d’ANAXAM font partie du chèque d’innovation d’Innosuisse «A-FuME Aluminium Fuel Microstructure Engineering». Ce projet est le fruit d’une collaboration interdisciplinaire avec la Haute école spécialisée de Suisse orientale (Institut pour la technologie environnementale et des procédés) et la société apricot 366 GmbH.