Solstice : développement d’un capteur solaire thermique à concentration (PTC)

R&D

Système énergétique

Objectif

Le projet SOLSTICE vise à développer un capteur solaire thermique à concentration (PTC) de type cylindro-parabolique, pour alimenter un process de carbonisation hydrothermale (HTC), nécessitant une source de chaleur à haute température. Le réacteur réalisant la carbonisation hydrothermale doit produire un biocombustible à partir de matière organique appelé hydrocharou biochar. La réaction a lieu en milieu humide avec des intrants (déchets ménager, boues, déchets verts) ayant un taux d’humidité de l’ordre de 80%. Le process de carbonisation hydrothermale est une réaction exothermique auto-entretenue mais doit cependant être amorcée avec une montée en température supérieure à 200°C d’où la nécessité de recourir à une technologie solaire à concentration pour atteindre ce niveau de température.

Innovation

Ce procédé HTC se fait habituellement à échelle industrielle mais l’idée est ici de travailler à l’échelle d’une maison individuelle sur une très petite unité avec un capteur solaire cylindro parabolique en toiture et un réacteur HTC d’une contenance d’un litre. L’hydrochar produit pourrait être utilisé pour produire de la chaleur en brulant, être utilisé comme engrais ou pour faire de la séquestration de CO2.
De plus, lorsqu’il n’alimente pas l’unité HTC, le surplus d’énergie produit par le capteur solaire à concentration peut être stocké pour être ensuite utilisée pour alimenter des besoins du bâtiment (chauffage/ECS).

Mission

L’approche est systémique afin d’étudier comment le couple PTC-HTC peut s’intégrer dans l’environnement bâtiment et assurer une partie de ses besoins. Cela passe par l’étude de toutes les contraintes règlementaires et normatives auxquelles le PTC pourrait être soumis. Ce premier travail doit servir ensuite à guider le travail de prototypage d’un panneau PTC qui sera réalisé par ABMI et testé en conditions labo puis in-situ. En plus du PTC lui-même, son contrôle doit être conçu afin d’une part de suivre les performances en comparaison de l’attendu et d’assurer le pilotage de la production avec un dispositif de tracking. Un travail transversal modélisation sera mené tout au long du projet afin de disposer d’un jumeau numérique et de tirer des enseignements par la simulation au-delà du prototype qui sera réalisé.