Búsqueda. El sistema que almacena y restituye el calor gracias a las zeolitas

Son bolitas muy pequeñas, de color arena clara, que fluyen entre los dedos. “Las zeolitas existen en su estado natural, pero son sintéticas, producidas a escala industrial a partir de fuentes de sílice y aluminio. Es un material fácil de implementar a gran escala, no muy costoso y ya ampliamente utilizado en el área petroquímica. Es de la misma familia que encuentras en las bolsitas que se colocan en los zapatos nuevos”, explica Simona Bennici. Director de CNRS Research in Energy Optimization en el Mulhouse Institute of Materials Science (IS2M) donde llegó a finales de 2016, esta italiana lleva más de diez años estudiando el almacenamiento termoquímico del calor. A partir de 2017, y gracias a la conexión operada por Instituto Carnot-MICA

inició una colaboración con RCUA (Redes de calor urbano de Alsacia). Filial conjunta de RGDS y Primeo Energie, esta empresa energética opera 24 redes de calefacción y refrigeración de distrito o de ciudad, tanto en la Eurometrópolis como en la conurbación de Mulhouse. Cerca de 30.000 casas são aquecidas graças a estas redes ditas “virtuosas” alimentadas principalmente por energias renováveis ​​(biomassa, energia geotérmica, solar, etc.), com combustíveis fósseis a fornecer combustível extra apenas durante os períodos de pico de consumo com tempo mucho frio. “El objetivo de RCUA es pasarse a energías 100% renovables, por lo que la compañía está buscando formas de almacenar el exceso de calor que se produce en determinados momentos y liberarlo cuando sea necesario”, observa el investigador. Aquí es donde entran las zeolitas. Porque estas bolas tienen unas propiedades asombrosas. “Cuando los hidratas, se calientan solos. Luego podemos recargar ese calor deshidratándolos”, resume Simona Bennici. Y este ciclo de hidratación-deshidratación puede repetirse casi infinitamente sin que el material se degrade, incluso cuando está sometido a los contaminantes atmosféricos habituales, ya sean internos o externos.

“Desarrollar esta tecnología para todas las redes” por RCUA

Para aprovechar al máximo estas valiosas propiedades, fue necesario desarrollar una tecnología de alto rendimiento. Con la ayuda de Elliott Scuiller, en una tesis de Cifre (acuerdo industrial para la formación a través de la investigación), remunerada por la RCUA, y otros compañeros del IS2M, el grupo de investigación liderado por Simona Bennici desarrolló así un demostrador termoquímico de almacenamiento de calor, financiado por la Carnot – Instituto MICA: no es un prototipo, sino “un sistema piloto, que nos permite modelar el sistema de almacenamiento, adquiriendo datos en condiciones cercanas a las de una red de calefacción”, explica el investigador. El siguiente paso se acerca. “Dentro de un año, año y medio”, estima, “podremos montar un demostrador industrial para RCUA que funcionará con unas pocas toneladas de materiales. “Vamos a validar todo esto en el Red de calefacción del puerto autónomo de Estrasburgo

, que se alimenta del calor residual de la fábrica de papelería Blue Paper, confirma Hervé Lamorlette, director general de RCUA. En esta escala industrial, seremos los primeros. La idea es entonces desarrollar esta tecnología en todas nuestras redes. »

La desventaja de esta tecnología, porque es probable que exista, “es que cada sistema debe adaptarse a su aplicación específica”, dice Simona Bennici. Pero en este período en el que todas las alternativas a los combustibles fósiles, y el gas ruso en particular, están en auge, esta primera aplicación debería dar lugar a otras. “Hoy tengo muchas solicitudes de fabricantes que trabajan en el sector energético, principalmente en bombas de calor, y que buscan nuevos sistemas de almacenamiento”, se regocija el investigador.