Quand le stockage devient étrange, la transition énergétique devient sérieuse

La transition énergétique a l'habitude de produire un langage héroïque et des machines peu héroïques. Sous les slogans, le véritable goulot d'étranglement est d'une banalité affligeante : l'énergie solaire et éolienne n'est utile que si sa puissance peut être conservée pour plus tard, lorsque le soleil est couché et que le vent s'est absenté l'après-midi. C'est pourquoi les développeurs expérimentent désormais des systèmes de stockage qui ressemblent moins à des infrastructures qu'à une farce de laboratoire.

Aux Émirats arabes unis, l'ampleur est déjà difficile à ignorer. Un vaste projet d'énergie propre couvrant une superficie équivalente à environ 12 600 terrains de football combine 5,2 GW de capacité solaire et 19 GWh de stockage par batterie. L'objectif est de permettre à l'énergie solaire d'alimenter l'équivalent d'un demi-million de foyers pendant la nuit, ce qui en fait le plus grand programme de batteries au monde. Si les chiffres semblent presque théâtraux, c'est parce que le problème qu'ils abordent est bien réel : l'électricité renouvelable n'est bon marché que lorsqu'elle peut être économisée pour les heures où la demande reste obstinément élevée.

La même logique est à l'œuvre dans des expériences beaucoup plus modestes aux États-Unis. Au laboratoire national des énergies renouvelables du Colorado, des chercheurs et des ingénieurs construisent des batteries assez petites pour alimenter des balises électroniques qui suivent les jeunes de 3 pouces de long des espèces de saumon et d'anguille. Le contraste avec le projet du Golfe est presque comique, mais le principe est identique. Les batteries lithium-ion traditionnelles ont des limites, et la ruée vers le lithium, le cobalt et le nickel a déjà soulevé des préoccupations concernant la protection de l'environnement et les communautés vulnérables. Les technologies alternatives promettent le même service de base sans le même appétit minéral.

Le Grand Manchester a opté pour la voie plus froide. Sur le site d'une ancienne centrale à charbon à Trafford, le projet d'air liquide de Carrington, développé par la startup britannique Highview Power, est conçu pour stocker l'électricité renouvelable excédentaire en refroidissant l'air à -196°C jusqu'à ce qu'il devienne liquide, réduisant son volume au 1/700e. Lorsque l'énergie renouvelable se raréfie et que les prix augmentent, le liquide est reconverti en gaz et détendu à travers une turbine pour produire de l'électricité. Le projet a connu des retards, mais il devrait entrer en service d'ici la fin de l'année avec 300 MWh de stockage et 50 MW de puissance pendant six heures.

Si l'air liquide est la solution élégante, le sel fondu est la solution plus brute. Au Nevada, le projet Crescent Dunes a passé la dernière décennie à utiliser 10 000 panneaux pour chauffer un réservoir de nitrate de potassium et de sodium à 560°C. Cette chaleur peut être conservée pendant 10 heures après le coucher du soleil avant d'être reconvertie en électricité via une turbine traditionnelle. Le Danemark a poussé la même idée vers l'industrie plutôt que vers le réseau : plus tôt cette année, il a dévoilé un projet de batterie à sel fondu de 1 GWh capable de stocker de l'électricité propre pendant deux semaines en chauffant des sels à environ 600°C, après quoi le sel chaud est mis en circulation à travers un générateur qui produit de la vapeur à haute température pour les processus industriels.

La Finlande, jamais à court de raccourcis pratiques, a choisi le sable. À Pornainen, des milliers de tonnes de stéatite concassée stockent la chaleur pour les écoles, les bibliothèques et les mairies, dans le but de mettre fin à l'utilisation du pétrole dans le réseau de chauffage local et de réduire la consommation de copeaux de bois d'environ 60 %. La batterie de sable mesure environ 13 mètres de haut et 15 mètres de large, fournit 1 MW de puissance thermique et a une capacité de stockage de 100 MWh. En été, elle peut couvrir près d'un mois de demande de chaleur ; en hiver, près d'une semaine. Elle est environ 10 fois plus grande qu'une version finlandaise précédente lancée en 2022, ce qui suggère que même des matériaux humbles peuvent devenir des infrastructures sérieuses lorsque l'économie s'aligne.

Le Japon a poussé l'idée jusqu'au corps lui-même. Des chercheurs de l'Université des sciences de Tokyo testent un mince patch portable qui génère de l'électricité directement à partir de la sueur humaine, en utilisant une pile à biocombustible enzymatique qui capture les composés de la sueur, en particulier le lactate, et les convertit en énergie. L'objectif est de rendre les appareils portables moins encombrants et moins dépendants des petites batteries qui nécessitent une recharge constante. En d'autres termes, l'avenir de l'énergie propre pourrait impliquer tout, des déserts aux sites de centrales à charbon, en passant par les poignets, la peau et la transpiration. C'est une distribution de personnages étrange, mais le message sous-jacent est assez clair : si l'énergie renouvelable doit avoir de l'importance à grande échelle, le stockage doit devenir aussi inventif que la production.

Écrit par Christiane Hofreiter

christiane.hofreiter@alpineweekly.com