Le Laboratoire Energétique et Procédé Thermique du Centre de Recherche et des Technologies de l’Energie (CRTEn)

Juillet 2007 - n°11

Le laboratoire d’Energétique et des Procédés Thermiques (LEPT) est le développement naturel de l’ancien Centre de Physique et d’Energétique (CPE) créé en 1984 à l’Institut National de Recherche Scientifique et Technique (INRST).

Dès sa création, le CPE est composé de deux équipes, l’une travaille dans le domaine du photovoltaïque, l’autre dans le domaine du thermique solaire.
A partir de 1990, le centre se restructure en une unité de recherche dénommée Unité des Systèmes Industriels (USI), tout en gardant les mêmes axes de recherche, à savoir le photovoltaïque et le solaire thermique.
En 1998, une nouvelle restructuration de l’INRST est opérée. Les unités sont reconstituées en laboratoires qui ont pour tâche de mener des actions de recherche dictées par la conjoncture économique du pays, dans le cadre de Contrats Programmes de quatre ans avec le Ministère de la Recherche Scientifique et après avis de la Commission Nationale d’Evaluation de la Recherche (CNEAR). Ces actions touchent principalement les domaines de l’énergie, de l’eau et de l’environnement.
L’USI prend en 1998 le nom de Laboratoire des Applications Solaires (LAS). Le LAS honore trois contrats programmes de recherche dans les domaines du chauffage de l’eau, du séchage et du développement de cellules photovoltaïques de haut rendement.

Depuis 2002, avec l’augmentation de son effectif de recherche, le LAS s’est scindé en deux laboratoires : le laboratoire du photovoltaïque et semi conducteur (LPVSC), et le laboratoire d’énergétique et des procédés thermiques (LEPT), qui continue à mener des actions de recherche sous contrats en particulier dans le domaine du solaire thermique au sein du Centre de Recherche et des Technologies de l’Energie (CRTEn) qui a remplacé LINRST depuis l’année 2005.

Le LEPT : de la recherche à la prestation de service

Le Responsable du LEPT a intégré la première structure de recherche dans le domaine des énergies renouvelables (CPE) en 1984 en tant que chercheur Assistant. Il a contribué, avec l’ensemble du corps chercheur du laboratoire à renforcer l’équipe et à développer des axes de recherche spécifiques au laboratoire tels que : l’optimisation des systèmes de chauffage de l’eau et des serres agricoles, le séchage des produits agricoles et pharmaceutiques, le froid solaire et la pile à combustible.
Le LEPT dispose d’une superficie totale couverte de 1000 m² répartie sur trois bâtiments : le bâtiment de la centrale électrothermosolaire (CES), le bâtiment laboratoire de test des systèmes de chauffe-eau solaire et le bâtiment de l’administration. Des plates formes extérieures sont aussi disponibles pour mener des tests et des mesures sur site relatifs aux systèmes de chauffage de l’eau et ses composants.
La CES, montée en 1982 avec un champ de capteur plan de 800m² et un ballon de stockage de 40m3, a contribué à former de jeunes chercheurs et ingénieurs dans le domaine de la conversion héliothermique et de l’ingénierie. Cette centrale continue toujours à fournir de l’eau chaude pour mener des actions de recherche dans le domaine du chauffage de l’habitat et des serres agricoles et pour le dessalement de l’eau de mer.
En plus des actions de recherche fixées par le contrat programme, le laboratoire offre à ses partenaires socio-économiques des prestations de services, en particulier les tests de performances des systèmes de chauffe-eau solaire vendus sur le marché local, ainsi que leurs composants.

Le LEPT dispose aussi d’une station pilote de dessalement de l’eau par voie thermique utilisant des capteurs plans à air et d’une station de mesure des données climatiques indoor et outdoor.

Des activités visant l’économie d’énergie en Tunisie

Le laboratoire travaille sur le développement et l’application du solaire thermique ayant une incidence sur l’économie d’énergie. Cinq actions ont été menées au cours des quatre dernières années :
- le chauffage de l’eau
- le chauffage de l’habitat
- le séchage des produits agroalimentaires
- le conditionnement des serres agricoles et des silos de grain
- le dessalement de l’eau par le procédé d’humidification et de déshumidification de l’air.

En plus de ces cinq actions qui rentrent dans le cadre du contrat programme du laboratoire avec le Ministère de la Recherche Scientifique, d’autres actions de recherche ont été menées en parallèle sur les piles à combustible et les pompes à chaleur.
Plusieurs résultats valorisables et des procédés innovants ont été obtenus, en particulier dans le domaine du chauffage de l’eau (nouveaux systèmes de chauffe-eau mixte, solaire /gaz) et aussi dans le domaine des serres agricoles, en particulier les procédés de commande et de gestion. Il ne faut pas oublier que toute cette recherche a contribué à la formation de jeunes ingénieurs et doctorants (mastères et thèses).

Outre ses activités principales, le LEPT collabore avec d’autres partenaires à l’élaboration de Projets de Recherche fédérés avec des institutions universitaires et industrielles tunisienne dans le domaine de l’énergie , tels que la climatisation au gaz, le froid solaire, le dessalement de l’eau par voie thermique et la pile à combustible.
Tous ces projets ont pour objectif principal la maîtrise des nouvelles technologies et la valorisation des résultats de recherche.

L’équipe de recherche du Laboratoire a publié plusieurs articles Internationaux en 2006 :
- Thermodynamic Analysis of sorption isotherms of bentonite, Journal of Chemical Thermodynamics, par D. Mihoubi et A. Bellagi.
- Drying of red pepper in open sun and greenhouse conditions: mathematical modelling and experimental validation, Journal of Food engineering, par S. Kooli, A. Farhat, A. Fadhel et A. Belghith.
- Dehydration of apple slices and quality changes, LWT- Food Sciences and Technology, par Timoumi S., Mihoubi D.et Zagrouba F.
Pour atteindre les objectifs visés par chaque action, une réelle coopération avec les partenaires universitaires nationaux et étrangers a été établie.

Parmi les partenaires tunisiens, on peut citer : l’Ecole d’ingénieur de Tunis (l’ENIT), la Faculté des Sciences de Tunis (FST), l’Ecole Nationale d’Ingénieur de Monastir (l’ENIM).

Le laboratoire a également plusieurs partenaires européens : le Solar Institut of Jülich (SIJ) en RFA, le Laboratoire d’Automatique et Génie des Procédés de l’Université de Claude Bernard II de Lyon (LAGEP), le Laboratoire d’Automatique et d’Études des Procédés (LAEP), l’Université de Pau et des pays de l’Adour, l’Université de Bordeaux I, le laboratoire Environnement Énergétique et Valorisation des matériaux de l’Université de Cergy- Pontoise…

Sans oublier d’autres coopérations étrangères comme le Centre National de Recherche Scientifique DEMOKRITOS en Grèce et la faculté des Sciences Semlalia de Marrakech au Maroc.

Le laboratoire a aussi établi plusieurs conventions de coopération avec le monde socio-économique, en particulier avec les sociétés de fabrication des systèmes de chauffe-eau solaires (les sociétés SOFTEN, SINES, SES du domaine du chauffe-eau solaire et la société CABCOM dans le domaine de l’automatisme et la commande).

Une convention cadre importante relie le laboratoire à l’Agence Nationale de Maîtrise de l’Énergie (ANME), qui reconnaît le LEPT comme un laboratoire de test et d’homologation des systèmes de chauffe-eau solaires et ses composants.

Soliman - Tunisie