Etude Numérique et Expérimentale d’un Réacteur de stockage d’énergie solaire via des molécules PhotocommutatriceS – ENER-PS

Le stockage dit MOST, pour MOlecular Solar Thermal, est un stockage d’énergie dont le principe repose sur l’utilisation de molécules photocommutatrices – photoswitch en anglais – Pour stocker l’énergie solaire. Ces molécules possèdent la capacité de changer de structure sans changer de composition lorsqu’elles sont soumises à un rayonnement lumineux et à dégager de l’énergie sous forme de chaleur en retournant à leur forme initiale. De nombreuses études ont montré le potentiel de ce type de stockage au travers de la modification des propriétés des molécules pour, par exemple, augmenter leur capacité à absorber le rayonnement solaire ou augmenter leur densité énergétique. Dans la dernière décennie, plusieurs dispositifs expérimentaux, des preuves de concept à des échelles réduites, ont eu des résultats prometteurs notamment en couplant le stockage MOST avec du stockage sensible et latent ou encore avec des cellules photovoltaïques. Toutefois, ces études sont très majoritairement réalisées du point de vue des aspects de la chimie moléculaire plutôt que celui de l’énergétique.

Partant de ce constat, l’objectif principal de ce projet est le développement d’un modèle de réacteur de stockage MOST, couplant les phénomènes liés aux processus de stockage d’énergie par les molécules ainsi que ceux liés aux transports de masse et aux transferts thermiques. Ce modèle sera associé à des approches analytique et expérimentale pour identifier les verrous techniques relatifs à l’utilisation de molécules photocommutatrices pour le stockage de chaleur dans le bâtiment. Ainsi la méthode issue de la loi constructale sera utilisée pour déterminer des configurations de réacteurs de stockage et un prototype expérimental d’échelle significative sera produit.