"Sun in a box" : vers un stockage de l'énergie renouvelable disponible 24h/24

11 décembre 2018 à 07h35
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Sun in a box stockage énergie renouvelable
© MIT

Des chercheurs ont élaboré un concept de dispositif capable de stocker l'énergie solaire ou éolienne et de la restituer sur demande dans le réseau électrique. Ce système, peu onéreux, pourrait servir à alimenter une petite ville, à tout moment de la journée.

Les énergies renouvelables, telles que l'éolien ou le photovoltaïque, présentent un inconvénient majeur : leur intermittence. Il est donc indispensable de les coupler à des dispositifs de stockage. Un problème que des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont tenté de résoudre.

Transformer la chaleur en électricité

Pour cela, ils se sont appuyés sur une technique connue depuis longtemps : l'énergie solaire concentrée, ou énergie solaire thermodynamique. Son principe repose sur des miroirs reflétant les rayons du soleil vers un réservoir central (contenant généralement du sel fondu) qui est ensuite chauffé. Ce dernier stocke alors la chaleur - jusqu'à une certaine limite -, elle-même ensuite transformée en électricité (il est en effet plus simple de stocker la chaleur que l'électricité).

Mais pour réduire les coûts d'un tel système, il fallait être capable d'atteindre des températures beaucoup plus élevées sans attaquer les parois du réservoir. Les auteurs de l'étude se sont donc tournés vers le métal le plus abondant dans la croûte terrestre : le silicium. Ils ont ainsi exploité une pompe à silicium liquide capable de résister à une chaleur extrême. Ils l'ont associée à deux réservoirs, pour former ce qu'ils ont appelé « TEGS-MPV » (on vous fait grâce du nom complet), surnommé « sun in a box ».

Un système deux fois moins cher

L'idée de leur système est le suivant : un grand réservoir, bien isolé, contiendrait du silicium liquide « froid », maintenu à environ 1 930 °C. Il serait relié à un deuxième réservoir, plus chaud, via un ensemble de tubes chauffés par l'électricité produite par les sources d'énergie renouvelable. Le système exploite ainsi l'effet Joule (dégagement de chaleur dû au passage d'un courant électrique), pour ne pas se limiter au photovoltaïque. Le silicium serait alors pompé vers le deuxième réservoir, tout en se réchauffant en passant dans les tubes, pour atteindre une température d'environ 2 370 °C.

Et en cas de besoin d'énergie supplémentaire dans le réseau électrique (par exemple la nuit), celle-ci pourrait être injectée en pompant dans le sens inverse. Le silicium chaud serait alors reconduit vers le réservoir froid, tout en passant à travers des tubes dans lesquels il émettrait une lumière blanche, phénomène dû à sa haute température. Cette lumière serait alors convertie en électricité par des cellules solaires capables de réaliser cette transformation.

D'après les auteurs de l'étude, ce système de grande batterie rechargeable pourrait alimenter une « petite ville » d'environ 100 000 habitants. Et il présenterait surtout l'avantage d'être moins cher, coûtant deux fois moins que le pompage-turbinage des centrales hydroélectriques, solution de stockage la moins onéreuse à l'heure actuelle.

Source : MIT News
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