Solar Thermo Electric - Magaldi STEM®

Utiles pour réduire les émissions de CO₂, les systèmes CST sont particulièrement adaptés aux industries nécessitant de grandes quantités de chaleur et aux endroits bénéficiant d’un ensoleillement abondant.
Pour assurer la compétitivité du photovoltaïque, la technologie CST (solaire thermique à concentration) intègre un système de stockage thermique permettant de fournir de l’énergie à la demande.
Prévu pour durer plus de 30 ans, le système breveté de Magaldi, le STEM^®-CST, possède toutes les qualités pour jouer un rôle clé dans les processus mondiaux de décarbonation.

Concept de fonctionnement

Le système STEM^®-CST intègre un système de stockage d’énergie thermique à lit fluidisé permettant de stocker et de libérer de l’énergie thermique même par temps nuageux et durant les heures suivant le coucher du soleil ou précédant son lever.
Le rayonnement solaire est capté par un champ solaire héliostatique concentré sur un réflecteur secondaire (faisceau vers le bas) et focalisé sur le récepteur à lit fluidisé. Ce dernier est constitué de cuves isolées contenant du sable siliceux, fluidisé et chauffé à des températures supérieures à 620 °C. Le récepteur à lit fluidisé fonctionne comme un système de stockage d’énergie thermique et conserve efficacement cette dernière qui peut être extraite en cas de besoin pour libérer de la vapeur.

Sable siliceux par rapport aux sels fondus

Dans les installations solaires thermiques à concentration dotées de systèmes de stockage d’énergie, on utilise en général des sels fondus comme milieu de choix, mais ces derniers présentent certaines limites.
Magaldi a basé son système sur un autre matériau. L’utilisation d’un matériau de stockage rentable et disponible localement comme le sable siliceux est un atout majeur du système STEM^®-CST.
Le sable permet de s’affranchir des limites des sels fondus, notamment en raison de :

• Sa capacité à atteindre des températures plus élevées: le sable peut fonctionner à la fois à des températures plus basses et plus élevées que les sels fondus qui sont sensibles aux phénomènes de gel et de fusion. Le sable siliceux ayant un point de fusion supérieur à 1200 °C, il conserve ses propriétés thermophysiques.
• Conception compacte: le récepteur solaire, l’échangeur de chaleur et le stockage d’énergie thermique sont tous intégrés dans un seul appareil. Cette conception permet d’obtenir un système compact à encombrement réduit idéal pour les complexes industriels.

Principales applications

La chaleur générée peut être utilisée dans différentes applications, notamment:

• Processus industriels: La chaleur verte est souvent utilisée pour alimenter des processus industriels tels que la production de vapeur, le séchage, la distillation ou d’autres opérations nécessitant des températures moyennes à élevées (120 à 400 °C ou plus), en particulier dans des secteurs comme l’alimentation et les boissons, la chimie ou l’industrie papetière.
• Dessalement: Dans certaines régions, la chaleur générée par le solaire thermique à concentration peut alimenter des usines de dessalement d’eau, particulièrement utiles dans les zones arides ou dans les endroits où la disponibilité en eau potable est limitée.