L’énergie solaire est considérée par beaucoup comme celle qui offre la meilleure chance d’éliminer notre dépendance aux combustibles fossiles. Le problème reste cependant le même : celui du stockage de l’énergie solaire pendant de longues périodes.
Problèmes qui ont pu trouver une solution. Une série de nouvelles études ont proposé une nouvelle approche du stockage de l’énergie solaire.
Une « essence solaire »
Une équipe de recherche suédoise a développé un fluide spécialisé, appelé « combustible solaire thermique », capable de stocker l'énergie captée du soleil pendant plus d'une décennie.
« Le combustible solaire thermique est comme une batterie rechargeable. Seulement, au lieu de l’électricité, vous branchez la lumière du soleil et obtenez de la chaleur à la demande », explique Jeffrey Grossman, Ingénieur du MIT.
Le fluide a été développé pendant plus d'un an par des scientifiques de la Université de technologie Chalmers à Göteborg, Suède.
Le mélange « énergétique » est composé de carbone, d’hydrogène et d’azote.
Le liquide change de forme sous la lumière du soleil
Lorsque la lumière du soleil entre en contact avec le liquide, les liaisons entre ses atomes se réorganisent et celui-ci se transforme en isomère. Une sorte de version « dynamisée » de lui-même. L'énergie du soleil est retenue entre les fortes liaisons chimiques des isomères.
La molécule est capable de stocker de l'énergie même lorsqu'elle se refroidit à température ambiante.
Pour utiliser l'énergie piégée, le liquide passe à travers un catalyseur qui redonne à la molécule sa forme originale, libérant de l'énergie sous forme de chaleur.
Combien de temps cet isomère est-il capable de stocker de l'énergie?
"Il peut actuellement stocker de l'énergie jusqu'à 18 ans", dit-il. Kasper Moth Poulsen, professeur au Département de chimie et de génie chimique et premier auteur de la recherche. "Et lorsque nous parvenons à extraire l'énergie et à l'utiliser, nous obtenons une augmentation de chaleur supérieure à ce que nous osions espérer."
J'ai récupéré cet entretien avec Poulsen (en anglais) qui explique quelques choses sur cette molécule :
Les applications potentielles vont au-delà du chauffage domestique.
Comment fonctionne ce système de stockage de l'énergie solaire?
Le système fonctionne comme une boucle. Il a un réflecteur concave avec un tube au centre qui suit la position du soleil. Le liquide est pompé à travers des tubes transparents pour être éclairé par le rayons de soleil.
Au fur et à mesure qu'il se réchauffe, le liquide change de sa forme initiale de molécule norbornadiène à son isomère qui peut stocker de l'énergie, le quadricycle. Le liquide rempli d'énergie est ensuite stocké à température ambiante.
Lorsque de l'énergie est nécessaire, le fluide est poussé à travers un catalyseur qui convertit les molécules dans leur forme d'origine, chauffant le liquide de 63 degrés Celsius.
Ce liquide chaud peut être utilisé pour des applications allant des systèmes de chauffage domestique à l'alimentation du chauffe-eau, du lave-vaisselle, de la sécheuse d'un bâtiment et bien plus encore.
Les prochaines étapes
Fin 2020, un projet européen dirigé par une équipe de Chalmers a commencé à développer des prototypes de cette technologie pour des applications à grande échelle. Le projet a reçu 4,3 millions d'euros de l'UE et durera 3 ans.
Les estimations indiquent qu'il y aura une commercialisation à grande échelle d'un système similaire de stockage de l'énergie solaire d'ici la fin de la décennie.
Jusqu'à présent, les chercheurs ont soumis le fluide à ce cycle plus de 125 fois sans endommager significativement la molécule. C'est une direction à suivre attentivement.
