Applications de l'analyse thermique pour l'industrie nucléaire et énergétique
À l’heure du changement climatique et de la raréfaction des énergies fossiles, il est de plus en plus important d’utiliser les ressources encore disponibles de la manière la plus économique possible pour la production d’énergie et de chaleur.
Pour atteindre cet objectif, il est indispensable de connaître les propriétés thermiques des combustibles tels que le charbon, le pétrole et le gaz.
Énergie nucléaire
Dans des domaines tels que l’énergie nucléaire, la connaissance des caractéristiques thermiques des matériaux utilisés est un facteur de sécurité important.
Il s’agit en particulier d’éviter que la radioactivité générée dans la centrale nucléaire ou lors d’une propulsion nucléaire ne s’échappe du réacteur.
Pour ce faire, il est nécessaire d’utiliser des matériaux de construction qui résistent durablement aux radiations ainsi qu’aux pressions et températures de fonctionnement élevées.
Pour les déterminer, LINSEIS a développé des appareils de mesure dans lesquels les composants électroniques ont été séparés de l’appareil de mesure.
Alimentation en énergie par la lumière du soleil
Plus de 90 % des modules solaires déjà installés aujourd’hui sont fabriqués à partir de plaquettes de silicium polycristallin.
Le reste repose sur des cellules solaires à couches minces, dont on s’attend à ce que la part de marché atteigne 20 % d’ici 2020 (source : DECHEMA e.V., La chimie, un moteur d’innovation dans la recherche sur les matériaux).
Dans le cadre de la lutte contre le changement climatique, de la protection de nos ressources et de la transition énergétique, l’approvisionnement en énergie par le biais du photovoltaïque et autres est appelé à jouer un rôle de plus en plus important.
La recherche sur les matériaux doit donc développer des cellules solaires qui produisent des technologies rentables, efficaces et durables afin d’utiliser efficacement l’énergie solaire.
Les matériaux du futur :
- Cellule solaire au séléniure de cuivre, d’indium et de gallium
- Cellules solaires en couches minces
- photovoltaïque organique (hétérojonctions polymères, cellules sensibilisées au colorant, systèmes hybrides organiques-inorganiques)
Piles à combustible
Les piles à combustible sont basées sur différentes combinaisons de matériaux, qui impliquent à leur tour différentes températures de fonctionnement.
Les piles à combustible sont un sujet très important, en particulier dans le domaine de la mobilité électrique.
Mais la production d’hydrogène à partir de sources d’énergie fossiles devient également un sujet important dans les activités de recherche.
Les matériaux du futur :
- Piles à combustible à membrane
- Piles à combustible à carbonate fondu
- Pile à combustible à oxyde solide
Un approvisionnement énergétique durable grâce aux Molten Salts
L’utilisation de Molten Salts joue un rôle de plus en plus important dans l’approvisionnement en énergie durable.
Ces matériaux stables à haute température offrent des propriétés thermiques remarquables qui sont essentielles dans des applications telles que les réacteurs à fission nucléaire et les centrales solaires.
En particulier, le sel fondu FLiNaK, un mélange de fluorure de lithium (LiF), de fluorure de sodium (NaF) et de fluorure de potassium (KF), joue un rôle clé dans ces technologies, car il présente une conductivité thermique exceptionnelle.
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