Projet SHIP4D

Chaleur solaire pour la décarbonation

L’utilisation de procédés industriels à partir de chaleur d’une température comprise entre 50 et 1500 degrés représente approximativement 70% de la consommation d’énergie dans l’industrie. La consommation d’énergie dans l’industrie est généralement classée en trois domaines de température : basse (400 degrés) correspondant à des technologies solaires variées. Concentrer les technologies solaires est obligatoire pour produire de la chaleur solaire à plus de 150 degrés. La question centrale de l’intégration profonde de la chaleur solaire dans les procédés industriels (IP) sera adressée par le projet SHIP4D. Cette question va recevoir trois types de réponses : 1) la chaleur solaire peut être injectée dans les procédés industriels avec un changement limité du procédé, 2) l’intégration de la chaleur solaire requiert des changements significatifs du process 3) de nouveaux procédés et réacteurs doivent être développés pour substituer l’énergie solaire aux énergies fossiles. Les réponses seront données selon des applications de températures variées (jusqu’à 1500 degrés).

Les questions scientifiques sont liées au 1) contrôle dynamique des process industriels en incluant une source de chaleur solaire, 2) l’efficacité du transfert de chaleur dans les procédés et l’usage optimal d’énergie à l’intérieur du process, 3) le développement de solutions innovantes pour produire, transporter et stocker de hautes températures solaires, et une preuve de concept pour les récepteurs/réacteurs solaires pour des procédés à plus de 1000 degrés. La nature transitoire et cyclique de la ressource, l’interface solaire pour le traitement de l’interface et le changement d’échelle sont les principales barrières.

Durée de six ans – Budget de 2,4M€

Intégration de la chaleur solaire dans les procédés industriels (SHIP intégration), TRL 2 à 4, production de chaleur solaire, transport et stockage d’une température de 600 à 1000 degrés, TRL 2 à 4, métallurgie solaire (Supérieure à 1000 degrés) TRL 1 à 3

L’énergie du secteur industriel représente 32% de la consommation mondiale : plus de 70% de cette énergie provient de la chaleur. La moitié de la chaleur industrielle est utilisée en-dessous de 400, la moitié au-dessus. L’industrie représente 21% des émissions de CO₂ au niveau mondial puisque 90% de l’énergie est issue d’une combustion fossile. En France, les cinq secteurs industriels consommant 85% de l’énergie de toute l’industrie sont l’industrie chimique, la métallurgie, le plastique, le caoutchouc et les industries non-métalliques, les industries du papier et de l’alimentaire.

7 brevets, 2 logiciels et outils de contrôle pour l’intégration de chaleur solaire, trois nouveaux procédés (au moins un pour chaque tâche de recherche), deux nouveaux concepts, 20 publications dans des revues examinées par des pairs, 9 doctorants, 36 mois de post-doc.