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. Pour cette raison, 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 plusieurs fois. Le principal obstacle à notre course vers des énergies à zéro émission est le caractère intermittent des énergies renouvelables à faible coût. À une petite échelle quotidienne, 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 à la maison 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 vous vous éloignez de l'équateur, moins vous avez de soleil pendant les mois d'hiver. Tu sais. Dans certaines parties de la Scandinavie, il n'y a pas de soleil pendant des mois et des mois (il y a des pays qui reçoivent du 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 redox de l'aluminium depuis des années et, grâce au financement du programme européen Horizon Europe, 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 billes d'aluminium d'un diamètre de 1 mm (0,04 pouce). 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 d'environ 800 ° C (1.472 XNUMX ° F), ainsi que de nouvelles électrodes inertes, qui évitent les émissions des processus actuels de fusion de l'aluminium.
L'équipe estime qu'il sera possible de « charger » un système redox 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 chauffer les pièces ou pour l'eau chaude sanitaire.
Dans le modèle de Reveal, le processus de charge serait effectué dans des installations spécifiques, et l'aluminium "chargé" serait alors mis à disposition pour être "déchargé" dans les copropriétés, les installations industrielles et même les maisons individuelles, lorsqu'un système de conversion aluminium - hydrogène convaincant 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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