2PhaseEx : Transformer en ressource la chaleur inexploitée produite par les data centers

Développement d’un échangeur de chaleur diphasique en circuit fermé basé sur le principe du thermosiphon utilisant des fluides respectueux de l’environnement pour la récupération d’énergie thermique

 A l’heure où le réchauffement climatique est une préoccupation majeure, la quête d’énergies respectueuses de l’environnement est devenue impérative. Afin de réduire la dépendance aux énergies non renouvelables, une ressource potentielle précieuse, encore peu connue du grand public, reste à exploiter : la “chaleur fatale”. On désigne ainsi la chaleur émise par un procédé dont elle n’est pas la finalité. Par exemple, les data centers génèrent une chaleur importante en raison de l’activité des serveurs. Celle-ci est souvent considérée comme problématique car elle nécessite un refroidissement des infrastructures, alors qu’elle représente paradoxalement une opportunité.

Le laboratoire ICube de l’Université de Strasbourg et du CNRS développe avec ses partenaires une technologie innovante qui permettra de récupérer cette chaleur fatale. Un échangeur de chaleur sera placé en contact direct avec le système à refroidir : dans le cas d’un serveur de data center, il s’agit du processeur. L’échangeur est un circuit fermé vertical, qui contient un fluide. Initialement, ce fluide est plus froid que le processeur. Sous l’effet de la chaleur qui lui est transférée, le fluide devient moins dense, monte, dissipe sa chaleur et redescend plus froid sous l’effet de la gravité. Le cycle s’auto-entretient tant que le système à refroidir demeure plus chaud que le fluide. Ce système de circulation des fluides basé sur des différences de température s’appelle un thermosiphon. Il présente l’avantage d’être très efficace, car il ne nécessite pas de pompe et est capable de se réguler par lui-même (il ne contient pas d’électronique). De plus, alors que les solutions actuelles de refroidissement utilisent souvent des fluides qui s’avèrent être des polluants, l’échangeur aura recours à un fluide respectueux de l’environnement.

Plusieurs agglomérations de part et d’autre du Rhin mènent des projets innovants pour récupérer et réutiliser la chaleur  fatale des industries. A terme, l’utilisation de l’échangeur de chaleur pourrait être généralisée dans tout le bassin du Rhin Supérieur. L’énergie thermique récupérée grâce à ce dispositif pourrait être utilisée pour le chauffage urbain, le chauffage domestique ou le pré-chauffage de l’eau chaude sanitaire. En exploitant les émissions de chaleur jusqu’alors perdues, cette approche représente une avancée majeure vers des pratiques énergétiques plus durables.

 

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