Caractérisation expérimentale d'une flamme prémélangée aluminium / air

Face à l'intensification du dérèglement climatique et du réchauffement planétaire durant ces dernières décennies, les enjeux sociétaux et environnementaux liés à la transition énergétique deviennent prépondérants. L'intermittence des différentes sources d'énergies renouvelables, associée aux difficultés pour stocker massivement l'énergie résultante, limite le déploiement généralisé de ces solutions décarbonées et pousse à rechercher de nouveaux vecteurs énergétiques propres. Une alternative aux énergies fossiles traditionnels pourrait être les poudres métalliques en raison de leurs propriétés énergétiques intéressantes. L'énergie serait alors directement véhiculée par ces poudres selon un cycle itératif simple, sans la création de déchets ou de gaz à effet de serre. Cependant, le potentiel de ce vecteur reste encore à être démontré et certains verrous techniques et scientifiques subsistent dans les phases de stockage et de restitution de l'énergie. Cette thèse se focalise sur l'étape d'oxydation des particules métalliques et participe à évaluer les capacités de restitution énergétique de ce nouveau vecteur en étudiant une flamme prémélangée aluminium / air générée à la sortie d'un brûleur de type Bunsen. Les objectifs consistent en la caractérisation des propriétés fondamentales de la flamme métallique et l'estimation de paramètres nécessaires au dimensionnement d'un convertisseur énergétique basé sur l'utilisation de ces poudres d'aluminium. La vitesse de flamme laminaire, les températures de la phase condensée dans la zone de réaction ou encore le bilan énergétique global ont pu être déterminés sur le dispositif expérimental. Il apparaît alors que l'aluminium possède des avantages majeurs pour une utilisation comme vecteur énergétique.