Stockage de l’énergie verte : une batterie à sable créée en Finlande

Un problème de stockage de l'énergie verte. L'intermittence d'approvisionnement a peut-être trouvé une solution, la batterie à sable.

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stockage sable

L’intermittence de l’énergie renouvelable palliée par le stockage dans une batterie à sable

Une majeure partie de l’énergie thermique est à ce jour produite à base d’énergie fossile. Pour atteindre les objectifs climatiques de la Transition énergétique, une électrification de masse semble être la meilleure option. En revanche, à l’heure actuelle, les énergies renouvelables ont ce problème d’intermittence. En effet, le solaire comme l’éolien sont très volatiles. De fait, ils ne peuvent pas répondre entièrement à la demande, et l’énergie non consommée est perdue. Des systèmes de stockage sont donc à l’étude afin de pallier cette problématique.

En Finlande, une nouvelle société d’énergie, Vatajankoski, met en place aux côtés de Polar Night Energy un système de stockage thermique des énergies renouvelables. Autrement dit, cette technologie permettrait de « raffiner » l’électricité en surplus en chaleur. Cette chaleur serait disponible et utilisable à la demande. Il s’agit de la toute première batterie à sable au monde, intégralement fonctionnelle.

Le groupe explique que « chaque fois qu’il y a une forte augmentation de l’électricité verte disponible, nous voulons être en mesure de la stocker rapidement ». Avec ce principe, l’électricité produite via des panneaux solaires sera convertie en chaleur, stockée dans un réservoir rempli de sable. Par un système de circulation de l’air, le matériau conserve la chaleur, et ce pendant plusieurs mois. Ensuite, le sable sera en mesure de réchauffer l’eau envoyée dans le réseau. Ce dernier alimente alors le dispositif de chauffage urbain, pouvant faire profiter les habitations, les bureaux, mais aussi la piscine de la ville.

Stockage en grande quantité dans un petit volume

Ce dispositif de stockage est en service dans la centrale électrique de Vatajankoski. Elle permet le chauffage, de la manière mentionnée plus haut, de la ville de Kankaanpää, à l’ouest de la Finlande.

La batterie à sable a un réservoir en acier, d’environ quatre mètres de large et sept de haut. A l’intérieur de celui-ci se trouve un système de transfert atomique, breveté par Polar Night Energy. Elle convertit l’électricité récoltée en chaleur et la stocke pour une utilisation future. Le sable, qui est un matériau « bon marché » et assez simple à trouver, permet de conserver la chaleur. Ce dernier peut être chauffé jusqu’à 1000°C sans impact.

panneau-solaire

De son côté, Polar Night Energy explique que les coûts d’installation de la batterie sont inférieurs à 10 € par kWh, avec un fonctionnement entièrement automatique. Une bonne isolation de la cuve de stockage assure son fonctionnement sur plusieurs mois, avec une perte de chaleur minimale. Le directeur affirme que « l’objectif de Polar Night Energy est de fournir de la chaleur aux personnes de manière efficace, et avec la plus faible empreinte carbone possible. Le stockage de chaleur est un grand pas en avant vers un chauffage urbain neutre en carbone. Les technologies de stockage thermique à base de sable que nous avons développées peuvent être utilisées dans n’importe quelle zone du réseau électrique. Le sable est un matériau durable et peu coûteux. Il peut stocker beaucoup de chaleur dans un petit volume à une température d’environ 500 / 600 degrés Celsius ».

Le système peut donc produire de l’eau chaude, de l’air chaud et de la vapeur, pour un usage industriel notamment. Des installations de stockage sous-terraines peuvent être construites. La taille des entrepôts peuvent varier pour atteindre plusieurs milliers de mètres cubes de sable.

Et s’il y avait la possibilité de remplacer les énergies fossiles dans l’industrie ?

Elina Seppäen, spécialiste de l’énergie et du climat dans la ville de Tampere, affirme que « si nous avons ce genre de solution qui offre une certaine flexibilité pour l’utilisation et le stockage de la chaleur, il me semble que cela pourrait beaucoup nous aider en termes de dépenses ».

Le directeur de la centrale de Vatajankoski se réjouit. La batterie à sable qui gère l’alimentation de chauffage de la région est « vraiment simple, mais nous aimions l’idée d’essayer quelque chose de nouveau, d’être les premiers au monde à faire quelque chose comme cela ».

La batterie à sable, à ce jour, ne permet de redistribuer l’énergie que sous forme de chaleur, et non d’électricité. Ses concepteurs envisagent toutefois d’autres débouchés, notamment celui de l’industrie. Les usines, en effet, utilisent aujourd’hui de l’énergie fossile, comme le gaz ou bien le pétrole, pour produire de la chaleur nécessaire à la fabrication de médicaments ou bien de tissus.

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