La production d’eau chaude sanitaire est un processus énergivore et contribue de manière significative à l’empreinte carbone des ménages. Dans des pays comme la France, elle représente plus de 10 % de la consommation électrique nationale. À une époque où le monde s’efforce de réduire les émissions de gaz à effet de serre, les scientifiques font preuve de créativité dans l’espoir de changer la donne. En Inde, par exemple, une équipe de l’Institut national de technologie de Kurukshetra et de l’Institut national de l’énergie solaire de Gurugram ont collaboré. Elles ont mis au point un dispositif qui chauffe l’eau à l’aide d’un matériau bon marché : le sable ordinaire. Qui plus est, le processus est alimenté par une source d’énergie propre et durable, à savoir le Soleil.
Faire face à l’intermittence de l’énergie solaire
Une étude portant sur cette invention a été mise en ligne dans la revue Energy Sources. Selon Dinesh Kumar Saini, l’un des auteurs de l’article, le système innovant qu’ils ont développé offre une solution efficace. Il permet de pallier l’intermittence de l’énergie solaire dans la production d’eau chaude sanitaire. Il se compose de trois panneaux solaires photovoltaïques de 300 watts chacun couplé à une tige chauffante en fil de nichrome et à un échangeur de chaleur circulaire. À cela s’ajoutent 120 kg de sable fin servant au stockage de l’énergie thermique.
Une technologie bon marché
Le choix de ce type de sable découle principalement de sa grande disponibilité, et donc de son faible coût. Il s’agit aussi d’un matériau réputé pour son excellente capacité de rétention de la chaleur et sa masse thermique élevée. Comme vous l’aurez compris, les panneaux solaires alimentent la tige chauffante qui chauffe à son tour le sable. L’énergie thermique accumulée par ce dernier est ensuite utilisée pour chauffer l’eau à l’intérieur de ce que les chercheurs ont baptisé « geyser solaire à sable fin ». Lors des tests, la température du sable est passée de 25,2 °C à 164,2 °C le premier jour.
Une efficacité impressionnante
Le deuxième jour, la température a atteint 211,9 °C. Selon les données publiées par les scientifiques, le système est parvenu à emmagasiner 14,39 MJ d’énergie le premier jour, contre 13,02 MJ le jour suivant, ce qui représente des rendements de stockage de 97,41 % et 90,76 % respectivement. Au cours de ces deux jours d’essai, le geyser a fourni jusqu’à 152 litres d’eau chaude à un débit moyen de 0,67 litre par minute.
La conception a permis d’obtenir un coût de l’énergie particulièrement bas, estimé à seulement 0,0233 dollar par kWh. Pour le déploiement du système pilote, l’équipe n’a dépensé que 278 dollars (~243 €). Fait intéressant, la durée de vie du geyser solaire à sable fin serait de 25 ans ! Plus d’infos : tandfonline.com. Que pensez-vous de cette étude pour produire de l’ECS à partir d’énergie solaire et de sable ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
J’hésite à qualifier cette invention entre fausse bonne idée ou mauvaise idée.
3 panneaux de 300 W crête, soit 900 W crête au total. Sous un soleil très fort, on peut espérer plusieurs Kwh dans la journée.
Les quantités d’énergie stockées sont données en MJ, c’est un peu plus ronflant qu’en Kwh. De fait, les 14,39 MJ ne font que 4 Kwh et les 13,02 MJ ne représente que 3,6 Kwh, ce qui fait un total de 7,6 Kwh, en 2 jours.
Pour stocker cette énergie dans aussi peu de sable il faut monter celui-ci à une température très élevée, plus de 200 °C. Cela doit nécessiter une très bonne isolation pour limiter les pertes.
Tout ça pour obtenir 152 litres d’eau chaude (pas de températures précises indiquées) quantité très banale si on considère qu’il faut 1 Kwh pour augmenter la température de 20 litres d’eau de 12 à 55 °C mais avec un débit minable incompatible avec la plupart des usages domestiques.
Il existe depuis très longtemps des chauffe eau solaires thermiques donnant des performances au moins trois fois supérieure et n’utilisant que de l’eau…