Un pas de géant pour l'énergie durable ? La Finlande mise sur une méga batterie gravitaire dans la mine la plus profonde d'Europe

10 février 2024 à 17h03
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 Les batteries gravitaires, solutions de stockage de demain ? © Evgeny_V / Shutterstock
Les batteries gravitaires, solutions de stockage de demain ? © Evgeny_V / Shutterstock

La mine de Pyhäsalmi, située au nord de la Finlande, sera bientôt l'hôte d'une gigantesque batterie gravitaire. Un projet d'envergure qui donnera une seconde vie à cette exploitation, la plus profonde d'Europe, fermée depuis 2022.

À 450 km au nord d'Helsinki, la mine de Pyhäsalmi s'apprête à être reconvertie. Ancien site d'exploitation de cuivre et de zinc, elle s'étire en profondeur jusqu'à 1 444 m sous terre. Une configuration idéale pour accueillir ce projet de batterie gravitaire, qui sera déployée par une entreprise spécialisée dans le stockage d'énergie : Gravitricity. Alors que certaines batteries sont capables d'utiliser le CO2 pour stocker de l'énergie, les batteries gravitaires, elles, utilisent l'énergie gravitationnelle et cinétique.

Une technologie innovante

Gravitricity installera donc cette batterie dans un puits auxiliaire de la mine, à 530 mètres de profondeur. En théorie, elle pourra atteindre une capacité de stockage de 2 MWh, soit l'énergie équivalente pour assurer 27 à 40 charges d'une voiture comme la Tesla Model 3. Le président-directeur général de Gravitricity, Martin Wright a expliqué au quotidien écossais The Herald : « Ce projet démontrera à grande échelle comment notre technologie peut offrir un stockage d'énergie fiable et de longue durée, capable de capturer et de stocker l'énergie pendant les périodes de faible demande et de la libérer rapidement lorsque nécessaire ».

Comment fonctionne une batterie gravitaire ? Elle utilise en fait l'énergie excédentaire, la plupart du temps issue de sources renouvelables, pour soulever un poids massif. Lors du levage, la batterie stocke de l'énergie. Lorsque celui-ci est lâché et redescend (d'où l'importance de la profondeur dans ce contexte), il transforme l'énergie potentielle en énergie cinétique, qui est ensuite convertie en électricité. Plutôt astucieux !

 Le mine est située en Ostrobotnie du Nord, deuxième plus vaste région de la Finlande après la Laponie  © Capture d'écran / Google Maps
Le mine est située en Ostrobotnie du Nord, deuxième plus vaste région de la Finlande après la Laponie © Capture d'écran / Google Maps

Potentiel de cette technologie et contribution globale

Gravitricity a conclu un accord avec Callio Pyhäjärvi, un projet visant à réutiliser l'espace de la mine de Pyhäjärvi en y accueillant différentes initiatives innovantes. Cela permettra à la société de développer un premier prototype, bien qu'aucune date ne soit connue pour le moment. Aucune information n'a filtré non plus sur la construction de batteries supplémentaire dans la mine si le prototype fonctionne comme prévu. Wright a souligné tout de même que « ce projet à grande échelle ouvrira la voie à d'autres projets commerciaux et permettra d'intégrer notre solution aux activités de fermeture de mines, offrant ainsi un avenir potentiel pour les mines arrivant au terme de leur durée de vie initiale ».

Selon les estimations de certains chercheurs, exploiter la force gravitationnelle de cette manière dans les mines abandonnées à l'échelle planétaire pourrait permettre de stocker jusqu'à 70 TWh à l'échelle mondiale. Rien qu'aux États-Unis, il existe pas moins d'un demi-million de mines abandonnées, le potentiel de cette forme de stockage d'énergie est donc réellement intéressant.

Sources : The Register, Callio

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Commentaires (26)

BJ_Inc
27 a 40 charges de Tesla : lol … encore de très gros travaux couteux pour rien.
F4FEnder
Je pense que je dois zapper un paramètre car la charge me semble vraiment anecdotique. Est-ce un début et les performances vont s’améliorer ou on compte uniquement sur la masse? Masse qui sur le papier est simple mais dans les faits cela demande quand même pas mal de travail pour équiper toutes les mines.<br /> On va pas tirer 50km de câbles électrique pour charger 40 Tesla grâce à une mine de 1875.
frenchboy79
il est fort probable qu’ils n’en fassent pas qu’une <br /> si tu as une batterie externe pour ton smartphone, tu la juge correcte qu’au delà des 500 recharges possibles ?
eaglestorm
ça me fait penser à ce projet<br /> Il stocke de l’électricité avec des VOLANTS D’INERTIE<br />
ayaredone
Si j’ai bien compris l’article, c’est un test avec une seule batterie qui ne doit pas être une taille incroyable. Et si le test est concluant ils vont multiplier le nombre de batterie.
MattS32
ayaredone:<br /> c’est un test avec une seule batterie qui ne doit pas être une taille incroyable<br /> On peut le calculer assez facilement.<br /> 2 MWh, ça fait 7200 MJ.<br /> Sur une hauteur de 530 mètres, ça fait 1386 tonnes (Ep = masse * g * différentiel d’altitude), soit environ 500 m^3 de béton. Grosso modo un bloc cubique de 8m de côté.<br /> Ceci en comptant que les 2 MWh sont la quantité d’énergie potentielle stockée, pas la quantité d’électricité absorbée à la monté ou la quantité restituée à la descente… selon le cas il faut donc compter un peu plus (si c’est la quantité restituée) ou un peu moins (si c’est la quantité absorbée) que cette masse pour tenir compte des pertes.
Werehog
En effet il serait intéressant de comparer le coût de stockage en $/MWh, par rapport aux autres techniques. Si quelqu’un a ces chiffres…
phoenix206
Sinon y’a les STEP
pecore
On dirait une technologie qui remonterait à l’antiquité, à ceci près qu’à l’époque, c’est l’énergie humaine ou animale que l’on stockait dans des volants d’inertie ou des contrepoids.<br /> Un autre exemple, qui vient du Moyen Âge, est le trébuchet.<br /> Je suis un peu sceptique quant au fait que des technologies aussi vieilles puissent être considérées comme des solutions d’avenir, même une fois modernisées. Mais attendons de voir pour juger.
Neferith
Je pense pas que l’age d’une technologie soit un frein. Il y a tout un tas de choses qu’on connait depuis des milliers d’années et qu’on utilise aujourd’hui de manière optimales grace à nos maitrises actuels.<br /> Maintenant, je suis mille fois sceptique. Je pense qu’il y a beaucoup d’argent à obtenir en promettant la lune et beaucoup de boites en profitent.
vbond007
Si je comprends bien, au niveau mondial il y aurait potentiellement 70TWh disponibles avec ce mécanisme. Un simple calcul montre que cela représenterait de quoi recharger plus d’1 milliard de voitures comme la Tesla 3.<br /> Ce n’est pas si ridicule…
Ian
En effet c,est simplement la reprise du principe des barrages STEP que l’on rencontre de plus en plus dans nos montagnes
vonkar
Alors c est le principe d’une tour de stockage mais dans une mine. ok rien a voir, next.
MattS32
Le principe n’est bien entendu pas nouveau.<br /> Mais l’idée de le faire dans une ancienne mine change quand même pas mal la donne niveau faisabilité/coût : ça permet d’atteindre des hauteurs qui seraient difficilement atteignables avec une tour, et ce avec une structure beaucoup plus simple. Et en prime en limitant la hauteur des installations en surface, donc l’impact esthétique.
F4FEnder
Par contre, ce nest pas parce qu’une mine est existante qu’elle est utilisable. Dans ma ville il y avait plein de puits de mine mais ils ont été inondés
MattS32
Le fait d’être inondé n’empêche pas forcément de l’exploiter pour du stockage gravitaire.<br /> Ça induit bien sûr des conséquences non négligeables, une partie du système doit être adapté au fonctionnement dans l’eau, son installation sera rendue plus compliquée, et à volume égal, la capacité diminue (par exemple, avec du béton qui fait environ 2.5 tonnes par m^3, on passe d’une capacité d’environ 7 Wh/m^3 (de volume)/m (de hauteur) à environ 4.2.<br /> D’un autre côté, ça peut aussi permettre de faire une installation monopolisant beaucoup moins de ressources, en inversant le principe : plutôt que de faire un poids, on peut faire un «&nbsp;flotteur&nbsp;», qui stockera l’énergie en étant tiré vers le fond et la restituera en remontant. On tombe alors aux alentours de 2.5 Wh/m^3/m, mais en monopolisant très peu de ressources.
V-Luminis
Loin d’être ridicule. J’ai choisi justement de prendre un objet qui parle à tout le monde pour qu’il soit facile de se rendre compte de ce que ça représente. On a vite fait de se tromper avec les unités de calcul qui concernent le stockage électrique c’est moins intuitif que les longueurs ou les poids.
Hadrien8
Il y a différentes manières de stocker de l’électricité mais malheureusement elles sont souvent inefficaces. Là seule question intéressante est celle du rendement de cet appareil. Au mieux 80% à mon avis. D’autre part, il est nécessaire de stocker l’électricité à proximité de là où elle sera consommée car la perte dans les lignes haute tension est de 50% pour 1500km.
MattS32
Hadrien8:<br /> D’autre part, il est nécessaire de stocker l’électricité à proximité de là où elle sera consommée car la perte dans les lignes haute tension est de 50% pour 1500km<br /> Euh non, les pertes sont loin d’être aussi élevées que ça, on est plutôt de l’ordre de 1-2% aux 100 km en AC, et en DC (lignes HVDC), les pertes sont négligeables, on fait aujourd’hui du transport de plusieurs GW sur plusieurs milliers de km avec de telles lignes, notamment en Chine et au Brésil, où ils ont des grosses installations de production éloignées des zones d’habitation.
gaadek
Primo, comment peux-tu affirmer qu’il va s’agir de faire de gros travaux? Le projet va s’installer dans une mine plus exploitée, donc les gros travaux sont déjà réalisés (le trou est déjà creusé),<br /> Secundo, oui, ça va couter de l’argent (comme tout en fait). Mais comme y’a pas de montant pour le projet dans cet article, j’imagine que tu est allé chercher des infos (que tu ne partages pas, c’est dommage). Le projet va couter 2,1 M€. Ca ne me semble pas extra-ordinaire, surtout si on considère que ce projet pourrait servir à exploiter les énergies renouvelables produites lors des périodes de faible consommation (et donc de rentabiliser ces dernières)<br /> Enfin, ce projet est un prototype qui va permettre de valider un concept. Tu préférerais peut-être investir directement 21 M€ pour pouvoir charger 250 à 400 tesla model 3 et te rendre compte que c’est pas viable? Bah moi je trouve l’approche plus pragmatique.
gaadek
Les lois de la physique n’ont pas évoluées depuis l’antiquité: le principe fondamental reste la transformation d’énergie, et comme rien ne se perd, tout se transforme, le but est d’avoir le meilleur rendement possible<br /> On a plusieurs solutions de stockage de l’énergies, mais toutes ont des avantages et des inconvénients, donc leurs domaines d’application varient.<br /> Les batteries chimiques on une densité de stockage intéressante, mais avec une dégradation des réactions chimiques dans le temps qui diminue leur rendement;<br /> Ce système à priori devrait avoir un super rendement, mais bon, c’est statique et volumineux;<br /> Y’a aussi les STEP, qui sont un peu équivalent sur le principe (au lieu de remonter un poids, on «&nbsp;remonte&nbsp;» de l’eau) mais probablement avec un moins bon rendement<br /> Bref, en fait le job reste le même: optimiser à fond le rendement
Gandalf67
Quelle innovation! Ca fait longtemps qu’on a des stockages de ce type en France…
Aegis
On commence par les batteries et bientôt il n’y aura plus un ooman sur terre. L’ère des castors approche!<br /> image1200×1600 657 KB
Morphiphi
Installer ce genre de batteries dans tous les immeubles de plus de 10 étages changerait vraiment la donne par contre… Un peu d’ouverture d’esprit (et de lecture complète) permet d’intégrer les bonnes informations liées au fonctionnement de ce prototype, ainsi qu’imaginer le potentiel de cette «&nbsp;technologie&nbsp;». Technologie déjà utilisée par l’humanité depuis la nuit des temps sous forme de contre-poids pour manœuvrer les herses, pont-levis et tant d’autres choses…
Maspriborintorg
Aux USA, effectivement les pertes réseau sont importantes du fait de l’âge canonique du matériel (certains transformateurs qui datent de l’époque Edison ont été réalisés avec des tôles de tonneau ou de bidon d’huile.<br /> Mais quand le transport se fait avec des ligne très haute tension 200 à 700 KV, les pertes sont bien plus faibles.<br /> Mais cela n’est pas le problème avec cette utilisation de puit de mine car les mines sont toujours à proximité une localité, donc inutile de transporter l’énergie sur des milliers de Km! Le rendement d’un alternateur ou d’un moteur moderne est de 95 %. Le système permettra de stocker l’énergie excédentaire produite par les éoliennes ou le photovoltaïque.
budgod02
Mine carburant au diesel… faitent des mines 100% électrifiées sans oublier les camions/pelles xD faire du durables avec du durables sa ma l’air compliqué xD
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