Moteur thermique extract energy

Promoteur Principal

Smarter Alloys

Contexte du projet

Le projet Moteur thermique Extract Energy visait à convertir la chaleur résiduelle de faible qualité en électricité utilisable en développant un moteur innovant basé sur un alliage à mémoire de forme (AMF), capable de fonctionner dans des conditions inférieures à 90 °C et avec un différentiel de température aussi faible que 15 °C. Le moteur de la chaleur résiduelle de faible qualité est constitué d’un noyau composé de faisceaux de ressorts en AMF traités à l’aide de notre technologie de matériau à mémoire multiple. Ce noyau a la capacité d’absorber la chaleur à des températures discrètes, programmées à l’aide de la technologie de matériau à mémoire multiple. En faisant alterner une source d’eau chaude et une source d’eau froide, le noyau AMF subit une transformation de phase, entraînant l’extension ou la contraction des ressorts. Ce mouvement linéaire est converti en mouvement rotatif pour entraîner une génératrice et produire de l’électricité propre.

Résultats

Ce projet a permis de démontrer la viabilité commerciale du moteur thermique AMF Extract Energy grâce au développement d’un prototype de 500 W. De manière impressionnante, le prototype a produit bien plus que la quantité d’énergie visée, avec une puissance de crête dépassant les 2 kW. Les efforts ultérieurs ont porté sur la mise à l’échelle du système à une capacité de plus de 10 kW.

Pour ce faire, Smarter Alloys a construit une installation de simulation thermique entièrement instrumentée, conçue pour simuler les processus industriels permettant de soumettre à l’essai les moteurs thermiques au banc d’essai. Cette installation a facilité le développement et l’essai d’alliages innovants pour améliorer la récupération d’énergie et la durabilité. Grâce à une conception améliorée du transfert thermique et de l’écoulement des fluides, le matériau a démontré des rendements accrus de production.

Smarter Alloys a construit un système de 500 W et l’a soumis à l’essai sur le terrain dans une installation de production combinée de chaleur et d’électricité utilisée pour le chauffage urbain. Le système a utilisé la chaleur excédentaire pour alimenter le moteur thermique Extract Energy qui a généré un excès de puissance de 2 kW. Cette opération sur le terrain a permis de valider leur modèle énergétique et a fourni des données essentielles pour la mise à l’échelle du système à 10 kW et au-delà.

En passant d’un prototype de 500 W à la conception d’un modèle de 10 kW, le projet ouvre la voie à une future mise à l’échelle vers une production d’énergie de l’ordre du mégawatt.

Avantages pour le Canada

Le projet a fait la démonstration de cette technologie prometteuse qui présente un potentiel important de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) et qui s’intègre de manière continue dans les processus industriels existants. Ce faisant, elle marque des avancées significatives en matière d’efficacité énergétique et de durabilité environnementale.

Le déploiement initial visera la chaleur résiduelle dans l’industrie pétrolière et gazière, la production d’électricité et les secteurs manufacturiers en la convertissant en électricité utile. L’adoption du moteur thermique Extract Energy dans ces secteurs a le potentiel de réduire les émissions uniquement grâce à l’utilisation de la chaleur résiduelle.

Au cours du projet, Smarter Alloys a plus que doublé ses effectifs et accélère cette trajectoire à mesure que la mise à l’échelle évolue. Au fur et à mesure du développement de la technologie, de nouveaux emplois seront créés dans des domaines spécialisés, tels que l’ingénierie, la fabrication, la gestion de la qualité, la technologie et l’administration. Tous ces postes sont bien rémunérés, durables, et à valeur ajoutée et contribueront à une économie propre.

Prochaines étapes

La réussite du projet a permis de jeter les bases d’une mise à l’échelle du moteur thermique vers un prototype de 10 kW et, à terme, vers l’objectif d’une unité modulaire de 100 kW visant la production d’énergie à l’échelle du mégawatt.

La technologie Extract Energy promet une réduction significative des GES, la création d’emplois, l’amélioration de la qualité de l’air et une intégration continue dans les processus existants. En poursuivant les essais et le développement, cette technologie pourrait révolutionner l’efficacité énergétique commerciale.

Technologie en action

Dans leurs mots

« Solutions énergétiques novatrices Canada a été le catalyseur essentiel qui nous a permis de nous lancer dans la récupération de la chaleur résiduelle. Son soutien a largement contribué à transformer notre prototype de table en une solution commercialement viable. La collaboration avec des partenaires précieux accélère notre progression vers le déploiement d’un système mis à l’échelle qui aura un impact significatif sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre. La démonstration de la production d’énergie à une échelle de plusieurs kilowatts améliore nos perspectives de réussite, ouvrant la voie à des partenaires potentiels et à un financement essentiel pour mener notre technologie propre vers la commercialisation. Plus de la moitié de l’énergie produite étant perdue sous forme de chaleur résiduelle, notre solution devrait permettre d’améliorer considérablement l’efficacité de la production d’énergie, de la fabrication et de l’exploitation minière, contribuant ainsi de manière substantielle à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. »

Ibraheem Khan, PDG