Système Team SOLIDs, poudre de fer brûlante. Crédit :Bart van Overbeeke.
Le gouvernement néerlandais a informé l'industrie néerlandaise en janvier de cette année que d'ici 2022, il devrait cesser de consommer du gaz naturel. Des étudiants de l'Université de technologie d'Eindhoven travaillent sur une solution durable pour remplacer la consommation industrielle de combustibles fossiles :la combustion du fer. Ce carburant ne génère aucune émission de CO2, et le produit résiduel, rouiller, peut être entièrement recyclé. Les flammes de poudre de fer produisent des températures élevées, ce qui est important pour de nombreuses industries. L'équipe étudiante, Equipe SOLIDE, a construit une installation de validation de principe qui génère à la fois de la chaleur et de l'électricité.
Cette technologie a le potentiel de devenir un élément important du futur système énergétique. excès d'énergie renouvelable, généré par exemple par des panneaux solaires les jours ensoleillés, peut être stocké de manière compacte dans le fer en convertissant la rouille (oxyde de fer) en fer. Le fer peut plus tard servir de combustible, quand l'énergie est nécessaire. L'oxyde de fer résultant de la combustion est récupéré et réutilisé. L'utilisation du fer dans ce système est circulaire, ne générant aucun déchet et surtout, pas de dioxyde de carbone.
Le système de Team SOLID offre une solution pour la première moitié de ce processus circulaire. Il brûle de la poudre de fer et génère ainsi de l'eau chaude, chaleur et électricité. L'autre moitié du cycle existe déjà :la production de fer et le recyclage de la rouille font déjà partie des industries existantes. Cette partie du cycle fonctionne actuellement aux énergies fossiles, mais des alternatives durables sont en cours de développement. En Suède, par exemple, une usine pilote est en cours de construction pour la production de fer avec de l'hydrogène produit de manière durable. Le fer est abondant :c'est l'élément le plus répandu sur terre. Les surcoûts sont limités :lorsqu'ils sont appliqués à l'échelle industrielle, les coûts de carburant seront jusqu'à deux fois plus élevés. Cependant, les coûts croissants des émissions de CO2 pourraient même éventuellement les rendre moins chères.
Le système des étudiants d'Eindhoven a une capacité de 20 kilowatts, comparable à celui d'une chaudière de chauffage central classique. L'un des avantages les plus importants du système est qu'il peut répondre rapidement à une demande d'énergie changeante. De plus, le système est relativement facile à étendre. En utilisant la chaleur, le système entraîne un moteur Stirling qui génère de l'électricité. De plus, le système produit de l'eau chaude et de la vapeur. Les étudiants travaillent en étroite collaboration avec Philip de Goey et Niels Deen, Eindhoven professeurs respectivement en technologie de combustion et en écoulements multiphasiques et réactifs.