ÉCHEC DE L'ARTICLE SCIENTIFIQUE ETSi DU TRIMESTRE : JANVIER-MARS 2024 

Le Jury du Prix de l'Article Scientifique du Trimestre de l'École Technique Supérieure d'Ingénierie (ETSi) : janvier-mars 2024, composé d'Emilio Freire Macías, Alfonso Miguel Gañán Calvo, Juana María Mayo Núñez, Consuelo Arahal Junco, Lourdes García Rodríguez et Alejandro Carballar Rincón, après avoir évalué les articles soumis au Prix, les membres du Jury échangent leurs opinions et s'accordent pour apprécier la haute qualité de toutes les publications.

Après les délibérations appropriées au cours desquelles sont pris en compte des critères basés sur divers indicateurs bibliométriques, le Jury décide, à l'unanimité de ses membres, d'attribuer le Prix de l'Article Scientifique du Trimestre de l'ETSi : janvier-mars 2024, ex aequo au emplois suivants :

« Un formalisme matriciel semi-analytique pour les singularités de contrainte dans les coins multi-matériaux anisotropes avec des conditions aux limites et d'interface de friction », Mécanique théorique et appliquée de la fracture, vol. 129, février 2024, p. 104160. DOI : 10.1016/j.tafmec.2023.104160 dont les auteurs sont María Ángeles Herrera Garrido, Vladislav Mantič Lescisin et Alberto Barroso Caro.

« Un système flexible de stockage d'énergie thermochimique (TCES) méthanol-méthane pour la production d'électricité par turbine à gaz (GT) », Applied Energy, vol. 356, 15 février 2024, p. 122398. DOI : 10.1016/j.apenergy.2023.122398 dont les auteurs sont Diego Antonio Rodríguez Pastor, Alejandra García Guzmán, Israel Marqués Valderrama, C. Ortiz, Elisa Carvajal Trujillo, José Antonio Becerra Villanueva, Víctor Manuel Soltero Sánchez et Ricardo Chacartegui Ramírez.
 

Dans l'ouvrage intitulé « Un formalisme matriciel semi-analytique pour les singularités de contrainte dans les coins multi-matériaux anisotropes avec des conditions de limite et d'interface de friction », le développement d'un code de calcul dans MATLAB basé sur une procédure semi-analytique pour caractériser des solutions singulières élastiques dans des solutions mono-matériaux coins anisotropes matériaux ou multi-matériaux par expansion asymptotique en série.

Cet outil général est capable d'analyser à la fois des coins ouverts et fermés (périodiques), composés d'un ou plusieurs matériaux avec des lois de comportement isotropes, transversalement isotropes ou orthotropes, couvrant à la fois les matériaux mathématiquement non dégénérés et dégénérés dans le cadre du formalisme de Stroh.

La variabilité des configurations couvertes est énorme, puisqu'en plus d'une grande variété de conditions aux limites homogènes ou de frottement, elle a la possibilité d'introduire des conditions d'interface parfaitement collées et de glissement avec ou sans frottement. Dans le cas du contact avec frottement, on suppose la loi de Coulomb du contact par frottement. L'une des nouveautés est qu'en plus de l'exposant de singularité λ, l'angle ω du vecteur contrainte tangentielle provoqué par le frottement sur chaque surface de contact doit être calculé en résolvant un système de valeurs propres non linéaire, car il s'agit d'une valeur inconnue a priori. .

La procédure est basée sur le formalisme d'élasticité anisotrope de Stroh, en supposant des conditions de déformation plane généralisées (2.5D), et sur le formalisme matriciel semi-analytique pour les matrices de transfert en coin et les matrices de conditions aux limites et d'interface. Cela le rend, tout d’abord, très adapté aux implémentations informatiques ; d'autre part, très efficace, surtout dans les cas comportant plusieurs cales homogènes parfaitement assemblées ; et, troisièmement, très précis en raison de sa nature totalement semi-analytique. Le code développé a été vérifié en résolvant une grande variété d'exemples, en comparant les résultats obtenus avec ceux obtenus à travers les expressions analytiques déduites précédemment par d'autres auteurs pour des configurations spécifiques, confirmant l'extrême précision du code actuel dans le calcul de λ et ω . Les différences observées dans certains cas avec des matériaux anisotropes s'expliquent par le fait que certains des auteurs précédents n'ont pas pris en compte la véritable loi de frottement coulombienne 3D. Après vérification exhaustive, l'outil a été traduit en Python et est désormais accessible à la communauté scientifique via la Web-APP SingSol à l' adresse https://www.germus.es/corner-singularity-app/.

L'étude « Un système flexible de stockage d'énergie thermochimique (TCES) méthanol-méthane pour la production d'électricité par turbine à gaz (GT) » présente une solution innovante pour lutter contre la volatilité du marché du gaz naturel et la mise en œuvre croissante de sources d'énergie renouvelables dans le secteur de l'énergie. . Le système proposé utilise du méthanol renouvelable (CH₃OH) à travers son étape intermédiaire de synthèse du gaz (CO/H₂) pour sa conversion en méthane (CH₄), offrant des stratégies de stockage thermochimique (charge/décharge) et d'intégration d'énergie solaire. La configuration proposée est très flexible et adaptable aux industries existantes, et permet de réduire la dépendance au gaz naturel importé et de le remplacer par du méthanol vert, sans modifier le parc industriel.

La phase de chargement consiste en la décomposition thermique du méthanol à des températures modérées (inférieures à 350 °C), avec des catalyseurs Cu/ZnO commerciaux. Le gaz de synthèse généré est comprimé à 40 bars, stocké et déchargé dans la phase de méthanation, où le méthane est produit à haute température (supérieure à 500 °C) et avec une chaleur de réaction, qui peut être utilisée énergétiquement dans d'autres processus. Le méthane obtenu est utilisé comme combustible pour les turbines à gaz et peut également servir de matière première dans l'industrie chimique.

Les simulations réalisées atteignent des rendements globaux du système supérieurs à 29 % et des rendements aller-retour de 44 %. Grâce à l'optimisation des conditions de réaction, des coûts actualisés du carburant (LCOF) de 172 €/MWh et des valeurs futures de LCOE de 145 €/MWh sont obtenus, valeurs actuellement compétitives par rapport à d'autres technologies plus matures. Ces résultats apportent une stratégie innovante dans le domaine du stockage thermochimique et de son intégration dans les cycles des turbines à gaz, ainsi que de nouvelles voies de conversion du méthanol vert, vecteur de croissance naissante.