Utilisation de la combustion solide dans les machines thermiques

Abstract

International audienceLes problèmes tels que le changement climatique et le réchauffement planétaire sont liées à la consommation des carburants fossiles. Malgré des systèmes de conversion d'énergie propre déjà existants, notre incapacité actuelle à stocker massivement cette énergie est le principal obstacle au développement de ces solutions alternatives aux combustibles fossiles. Pour répondre à ce défi, une solution consiste à développer un nouveau vecteur énergétique basé sur des poudres métalliques. En effet, la combustion métallique est fortement exothermique et les oxydes formés par cette réaction peuvent être recyclés par des procédés alimentés avec de l'énergie renouvelable. Ce vecteur énergétique fonctionnerait ainsi en boucle fermée et sans générer de gaz à effet de serre sur l'ensemble de son cycle. En revanche, les propriétés fondamentales et les structures de ces flammes hétérogènes métalliques sont encore méconnues, avec des écarts constatés dans la littérature. Dans ce contexte, un brûleur de type Bunsen capable de stabiliser une flamme Aluminium/Air a été développé et permet ainsi la caractérisation de ces flammes à l'aide de différents diagnostiques optiques. Les estimations de la vitesse et de la température de flamme obtenues démontrent la possibilité d'exploiter le potentiel énergétique des poudres d'aluminium, constituant ainsi une alternative crédible aux combustibles fossiles grâce à ses propriétés de combustion et sa grande disponibilité sur terre