L’aluminium a le potentiel de stocker 50 fois plus d’énergie que les batteries lithium-ion, ce qui le rend très prometteur pour le stockage des énergies renouvelables. C'est pour cette raison que les scientifiques deInstitut suisse de technologie solaire SPF ils développent une technologie à base d'aluminium pour offrir à l'Europe des hivers moins turbulents les uns que les autres.
Le problème est très simple, nous y avons été confrontés à plusieurs reprises. Le principal obstacle à notre course vers des formes d’énergie à zéro émission est la nature intermittente des énergies renouvelables à faible coût. À petite échelle, au quotidien, l’énergie solaire collecte la majeure partie de son énergie au milieu de la journée et la stocke dans une forme de batterie. Le soir, lorsque tout le monde rentre chez soi et commence à faire fonctionner la télévision et le lave-vaisselle, l'énergie collectée est utilisée.
Ces systèmes de stockage sont déjà installés dans de nombreux foyers et font leurs preuves. Le problème à plus grande échelle, cependant, persiste. Et le problème n'est pas de nature quotidienne et individuelle, mais de nature saisonnière et collective.
Ce dont nous avons vraiment besoin
Plus on s'éloigne de l'équateur, moins il y a de soleil pendant les mois d'hiver. Tu sais. Dans certaines régions de Scandinavie, il n'y a pas de soleil pendant des mois (il y a des pays qui bénéficient d'un peu de soleil) ils installent d'immenses miroirs). Pour se réaliser, notre rêve d'un monde zéro carbone a besoin d'un moyen de stocker des quantités absolues énormi de l'énergie renouvelable excédentaire générée pendant les mois les plus chauds et la libère pendant les longs hivers. Et il doit être pratique, sinon il ne verra jamais la lumière.
Les chercheurs du SPF étudient les cycles rédox de l'aluminium depuis des années et, grâce au financement du programme Horizon Europe de l'UE, ils viennent de lancer un projet de recherche appelé Révéler. Reveal implique neuf partenaires différents de sept pays européens pour développer ce qui semble être une idée très prometteuse. Quel est?
Mon amour aluminium
Je cite un rapport SPF 2020 (que je vous mets en lien ici): Un seul bloc d'aluminium d'un mètre cube (35,3 pieds cubes) peut stocker chimiquement environ 23,5 mégawattheures, plus de 50 fois une batterie lithium-ion. En résumé, il peut alimenter une maison de taille moyenne pendant 2 années complètes.
L'équipe Reveal propose de « charger » des sphères en aluminium d'un diamètre de 1 mm (0,04 pouces). Au cours du « processus de recharge », l’énergie renouvelable excédentaire serait utilisée pour convertir l’oxyde d’aluminium, ou l’hydroxyde d’aluminium, en aluminium élémentaire pur. Il s’agit d’un processus d’électrolyse industriel qui nécessite des températures autour de 800°C (1.472 XNUMX°F), ainsi que de nouvelles électrodes inertes, qui évitent les émissions des procédés actuels de fusion de l’aluminium.
L’équipe estime qu’il sera possible de « charger » un système redox en aluminium comme celui-ci avec un rendement d’environ 65 %.
Tous les matériaux nécessaires à la réalisation sont relativement peu coûteux (même issus de la ferraille ou du recyclage) et faciles à trouver, à stocker et à transporter.
Et pour "décharger" l'aluminium ?
L'équipe de Reveal est très claire à ce sujet : pour « décharger » l'aluminium et utiliser son énergie accumulée, il suffit de le reconvertir. Cela peut être fait à basse température, en utilisant des réactions aluminium-eau inférieures à 100 ° C (212 ° F). Ces réactions génèrent de l'hydroxyde d'aluminium et de l'hydrogène pur, qui peuvent être exécutés directement dans une pile à combustible PEM pour être convertis en électricité.
Évidemment, le procédé et la pile à combustible génèrent également de la chaleur, qui peut être récupérée pour le chauffage des locaux ou pour l'eau chaude sanitaire.
Dans le modèle envisagé par Reveal, le processus de chargement serait effectué dans des installations spécifiques, et l'aluminium « chargé » serait ensuite mis à disposition pour être « déchargé » dans des immeubles d'habitation, des installations industrielles et même des maisons individuelles, lorsqu'un système de conversion d'aluminium convaincant -l'hydrogène sera développé. Après tout, l’équipement nécessaire est relativement simple et nécessite peu d’entretien.
Frais?
Cela semble être la partie la plus intéressante : l'équipe du SPF a analysé l'ensemble du cycle de vie du projet e Parla de seulement 0,09 € (0,09 $ US) par kWh. Cela le rend assez intéressant, et ce n'est pas un hasard si Reveal travaille à plein régime (avec un délai relativement court, été 2026) pour mettre en place des solutions pratiques pour ce nouveau concept de stockage d'énergie.
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