Octobre 2012
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Cet article propose une méthodologie permettant d’étudier la tenue mécanique au feu des matériaux composites aéronautiques. L’utilisation de matériaux innovants tels que les composites à matrice organique dans les applications aéronautiques est confrontée à des normes de sécurité toujours plus exigeantes auxquelles il est impératif d’apporter des réponses fiables et pertinentes. Ainsi, permettre aux industriels de comprendre/prédire la réponse thermomécanique des matériaux composites dans des conditions critiques, et in fine de leurs pièces et assemblages, est primordial. La demande d’outils prédictifs et de moyens de caractérisation expérimentale adaptés et pertinents est donc forte.
Inventé en 2012 au Royaume-Uni, le concept d’impression 4D ne sort pratiquement pas du monde académique malgré l’aspect « extraordinaire » d’une possibilité d’animer ou de modifier la matière à partir d’une forme réalisée par impression 3D. Il a paru nécessaire, après 10 ans, de faire un point d’étape, d’examiner factuellement comment mettre en débat des voies possibles de développement de l’impression 4D à partir de la fabrication additive dans l’industrie, domaine où d’évidence les matériaux 4D pourraient jouer un rôle éminent. En effet, par manque d’applications industrielles, ces derniers constituent une « bibliothèque » de connaissances sur la synthèse, les propriétés 4D avec leurs avantages et leurs limites. Les sciences de l’artificiel et du design peuvent servir de support à l’émergence d’idées industrialisables de cet hyperobjet qu’est l’impression 4D.
Le chauffage solaire passif consiste à chauffer un volume grâce à l’énergie solaire mais sans avoir recours à une installation de panneaux solaires photovoltaïques. La chaleur du soleil est ici captée et reçue à l’intérieur du logement par ses ouvertures et ensuite emmagasinée dans les murs, le plafond ainsi que le sol conçus dans des matériaux retenant la chaleur et la redistribuant progressivement tout au long de la journée. C’est ce qu’on appelle le chauffage bioclimatique. Cette production d’énergie n’échappe pas aux lois des échanges thermiques classiques qui sont la conduction, la convection et le rayonnement.
Les besoins en énergie thermique répondent aux exigences des procédés divers : séchage, concentration ou distillation, chauffage et apport thermique aux réacteurs chimiques. Ces besoins sont couverts pour 60 % par des combustibles fossiles (gaz, fioul, charbon), 30 % par l’énergie électrique et le reliquat pas des ressources diverses (renouvelables, biomasse…).
Au cours de ces processus, des quantités importantes de chaleurs sont libérées à plus bas niveau de température. Une part de cette chaleur est directement valorisée en étant réinjectée dans le procédé ou pour permettre un préchauffage des flux entrants ; une autre part est rejetée à l’atmosphère sans valorisation.
Pour valoriser ces pertes nettes, notamment en dessous de 200 °C, différentes technologies de valorisation énergétique sont envisageables. Au-delà de 200 °C, peu de technologies de valorisation sont disponibles, si ce n’est les récupérateurs thermiques.
Cette fiche doit vous permettre d’identifier les solutions techniques de valorisation.
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