“Sun in a box” : pour un stockage de l’énergie renouvelable, disponible 24h/24

Des chercheurs américains ont élaboré un concept de dispositif pouvant stocker l’énergie éolienne ou solaire et la restituer ensuite dans le réseau électrique, sur demande. Ce système, peu coûteux, est destiné à alimenter une petite ville, à n’importe quel moment de la journée.

L’inconvénient majeur des énergies renouvelables, telles que le photovoltaïque ou éolien est leur intermittence. C’est pourquoi il est nécessaire de les coupler à des systèmes de stockage. C’est un problème que des chercheurs américains du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont essayé de résoudre.

Transformation de la chaleur en électricité

Les chercheurs se sont alors appuyés sur une technique assez ancienne : l’énergie solaire thermodynamique ou énergie solaire concentrée. Pour cela, ils utilisent des miroirs qui reflètent les rayons solaires vers un réservoir central (qui contient généralement du sel fondu) qui sera lui-même ensuite chauffé. Ce réservoir central va stocker la chaleur jusqu’à une certaine limite ; cette chaleur sera ensuite transformée en électricité ; il est en effet plus facile de stocker la chaleur que de stocker l’électricité.

Mais pour diminuer les coûts de ce système, il fallait être capable de fabriquer un réservoir dont les parois ne seraient pas attaquées par des températures très élevées. Les chercheurs ont alors pensé à un métal, capable de supporter de telles températures et abondant alors la croûte terrestre : le silicium. Ils ont alors fabriqué une pompe à silicium liquide, pouvant résister à une chaleur extrême. Ils ont associé cette pompe à deux réservoirs et formé ainsi le “TEGS-MPV”, appelé plus familièrement “Sun in a box”.

Un système deux fois moins coûteux

Leur concept est le suivant : d’abord un grand réservoir, bien isolé, qui contiendrait du silicium liquide “froid”, c’est à dire maintenu à une température avoisinante 1930°C. Ce premier réservoir serait relié à un deuxième réservoir beaucoup plus chaud grâce à un système de tubes chauffés pour l’électricité que produisent les sources d’énergie renouvelable. Le système consiste à utiliser l’effet Joule (production de chaleur due au passage d’un courant électrique), afin de ne pas se limiter à l’énergie photovoltaïque. On pomperait alors le silicium vers le deuxième réservoir et en passant dans les tubes, il se réchaufferait et atteindrait une température de 2 370° environ.

Si, par exemple la nuit, la ville a besoin de davantage d’énergie dans le réseau électrique, on pourrait alors l’injecter en pompant dans le sens inverse. Le silicium chaud serait amené vers le réservoir froid, émettant dans les tubes par lesquels il passerait une lumière blanche qui serait alors convertie en électricité par des cellules solaires.

D’après les chercheurs, cette grande batterie rechargeable pourrait fournir une énergie renouvelable à une petite ville d’environ 100 000 habitants et reviendrait deux fois moins cher que le pompage-turbinage des centrales hydroélectriques.

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