Caractérisation physiques de nouveaux matériaux composites pour le stockage de l'énergie thermique ; approche multi-échelles – PROMENADE

Le projet PROMENADE porte sur l'étude des propriétés physiques des matériaux composites à changement de phase (C-CMP) innovants pour des applications de stockage thermique. Différentes approches multi-échelles seront utilisées pour caractériser les propriétés thermiques et rhéologiques des fluides incorporés dans des matrices poreuses, et finalement améliorer leur efficacité. Dans ce contexte, les objectifs qui seront abordés lors de ces recherches, sont : i) l'évaluation précise des propriétés des MCP (c.-à-d. thermiques, rhéologiques et structurelles) ainsi que des caractéristiques des systèmes composites, par le biais de simulations numériques et d'expériences multi-échelles ; ii) l'étude du transport thermique dans les C-MCP élaborés ; iii) l'étude de la cinétique de transition de phase solide/liquide des PCM seuls et des C-CMP à l'aide de la spectroscopie Raman ; iv) l'ajustement de l'efficacité des C-MCP lorsqu'ils sont soumis à des conditions thermiques variables.
Afin de fournir des solutions innovantes pour de tels dispositifs de stockage de l'énergie, nous proposons d'étudier leur comportement en lien avec les modifications possibles des caractéristiques de ces systèmes, notamment à travers le contrôle de la morphologie et de la composition de la matrice hôte. A l’échelle microscopique, l'objectif principal est d'augmenter la densité des sites de nucléation pour améliorer la cristallisation des MCP par l'introduction d'interfaces solides/liquides. In fine, cela améliorera les propriétés macroscopiques, telles que la capacité thermique et la conductivité thermique effectives. En conclusion, cette approche vise à constituer le socle théorique et expérimental nécessaire pour améliorer l'efficacité des unités de stockage thermique à base de C-CMP.