Une mousse métallique pour stocker la chaleur
Les mousses métalliques à pores fermés sont utilisées depuis longtemps pour la conception de pièces légères. Pour des applications dans le domaine énergétique, il est cependant nécessaire d’utiliser des mousses à pores ouverts afin d’augmenter les surfaces de contact pour le transfert de chaleur. Les nouvelles mousses conçues par le consortium disposent ainsi de cellules de 0,3 à 5 mm de diamètre. Elles sont fabriquées à partir d’un alliage d’aluminium coulé dans un moule en plastique en présence d’une céramique en suspension. Ce dernier, après refroidissement, devient cassant et peut être évacué par lavage, laissant ainsi place aux cavités dans la mousse finale. Pour des plaques de 450x250x40 mm, la surface interne (surface utile pour l’échange de chaleur) est d’environ 5 000 m2, soit l’équivalent d’un terrain de football.
Cellules ouvertes de mousse métallique © Fraunhofer IFAM Dresden
Les chercheurs veulent utiliser cette mousse pour le stockage de la chaleur latente. Un cylindre de test de 40 cm de long et de 10 cm de diamètre a ainsi pu stocker 550 g de paraffine (fluide calorifique) correspondant à 96 kJ. Le chargement s’est fait à une puissance d’environ 175 W en moyenne, tandis que la restitution de la chaleur s’est fait à une puissance de 140 W. Le consortium espère cependant améliorer la conductivité thermique de l’alliage pour augmenter ces performances. D’autres applications sont aussi envisagées pour la mousse d’aluminium en tant que radiateur de refroidissement automobile (avantage du faible poids) ou comme évaporateur.
Exemple de cylindre pour le stockage de la chaleur latente © Fraunhofer IFAM Dresden
Le consortium a reçu un soutien du ministère fédéral de l’Economie et de l’Energie (BMWi) à hauteur de 450 000 € sur la période 2011 – 2015.
Plus d’informations :
- Site du Fraunhofer IFAM (en anglais et allemand) : www.ifam.fraunhofer.de
- Site de Mayser (en anglais et allemand) : www.mayser.com
Source : “Metallschaum – ein Werkstoff für die Wärmetechnik”, Article du BINE Informationsdienst – http://www.bine.info/publikationen/projektinfos/publikation/metallschaum-ein-werkstoff-fuer-die-waermetechnik/
Rédacteur : Sean Vavasseur, sean.vavasseur[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr – @SeanVavasseur