Une chaire industrielle pour créer le ballon d’eau chaude du futur

Le projet est à la croisée de la recherche fondamentale et de l’expérimentation industrielle. L’Institut Mines-Télécom et l’entreprise Elm.leblanc viennent de lancer une chaire industrielle dont l’ambition est de créer le ballon d’eau chaude sanitaire du futur. « Notre objectif est d’aller au-delà d’une innovation technologique en déployant une approche systémique, explique Mylène Lagardère, enseignante-chercheure à l’IMT Lille Douai et titulaire de cette chaire baptisée Corenstock. Les chauffe-eaux ont peu évolué avec le temps. Nous allons redéfinir totalement leur conception, leur cycle de vie ainsi que l’usage de ce produit et son exploitation économique ». Ce programme de recherche, cofinancé par l’ANR (Agence nationale de recherche), doit s’achever dans quatre ans par la fabrication d’un démonstrateur industriel.

Améliorer la performance énergétique du produit

L’un des points sur lequel les chercheurs vont se pencher concerne l’amélioration de la performance énergétique de cet équipement. Les chauffe-eaux actuellement sur le marché sont en grande partie conçus à l’aide de pièces métalliques. Un matériau présentant une forte durabilité structurelle, mais ne possédant pas la meilleure efficacité énergétique. Même si les chercheurs ne veulent pas pour l’instant dévoiler leurs pistes de recherche, l’une d’elles serait d’utiliser des matériaux composites. Ils permettraient notamment d’améliorer l’isolation thermique du produit. Concernant sa conception, ce nouveau système d’eau chaude sanitaire devrait fonctionner à l’aide d’un échangeur thermique. Et il devra s’adapter à toutes les sources de chaleur externes comme les chaudières mais aussi les pompes à chaleur.

Sur le plan de sa durée de vie, l’objectif est ambitieux puisqu’il est d’atteindre 30 ans. « Ce n’est pas seulement la conception qui va nous permettre d’augmenter la durabilité du produit, mais aussi le pilotage et le suivi de la santé du ballon et de ses différents organes, analyse Mylène Lagardère. Il faut avoir des informations sur ce ballon pendant toute sa durée de vie afin que la prise de décision intervienne avant la défaillance ou la rupture du système ». Cette maintenance prédictive sera réalisée grâce à la présence de différents capteurs intelligents sur le ballon d’eau chaude.

Cette chaire industrielle a également pour objectif de changer les habitudes de travail d’Elm.leblanc. Une réflexion va être engagée sur la façon de prendre des décisions dans l’entreprise afin que celles-ci prennent en compte la globalité du système, de la phase de conception du produit, à son usage et jusqu’à la gestion de sa fin de vie. « Par exemple, lorsqu’on souhaite remplacer un matériau par un autre, il faut aussi prendre en compte sa recyclabilité, sa disponibilité sur le marché, les nouvelles exigences réglementaires… précise Mylène Lagardère. Au final, ce nouveau ballon d’eau chaude devient une excuse pour faire évoluer la manière de réfléchir au sein de l’entreprise. »

Un master spécialisé sur l’industrie du futur

Au total, trois centres de recherche et d’innovation de l’IMT Lille Douai et deux départements des Mines de Saint-Étienne vont travailler en synergie sur ce projet. Et au terme des quatre ans de travail, le futur système de stockage d’eau chaude sanitaire doit se révéler plus efficient sur le plan énergétique, moins coûteux en matières premières, recyclable, auto-adaptatif en fonction des besoins de l’utilisateur final et plus durable. Une nouvelle formation est également prévue avec la création d’un programme de master sur la thématique de l’industrie du futur.