Comment les technologies de stockage d’énergie par gravité pourraient-elles changer le paysage des énergies renouvelables ?

janvier 17, 2024

Dans notre monde moderne, la question de l’énergie est plus que jamais d’actualité. Face à l’urgence climatique et aux défis énergétiques, la transition vers les énergies renouvelables est une nécessité. Leur stockage est cependant un des principaux freins à leur développement. Vous avez entendu parler de l’hydrogène, des batteries, voire même des STEP (Stations de Transfert d’Énergie par Pompage), mais connaissez-vous les technologies de stockage par gravité ? Focus sur ces technologies révolutionnaires qui pourraient bien changer la donne.

Les limites du stockage actuel des énergies renouvelables

Les énergies renouvelables, comme l’éolienne ou le solaire, présentent l’immense avantage d’être inépuisables et respectueuses de l’environnement. Leur production est cependant tributaire des conditions météorologiques. L’énergie produite n’est donc pas toujours disponible lorsqu’elle est nécessaire, et vice versa. Le stockage devient alors indispensable pour pallier ces déséquilibres entre l’offre et la demande.

A l’heure actuelle, le stockage de l’électricité repose majoritairement sur l’usage de batteries. Cependant, ces dernières présentent des limites. Leur durée de vie est limitée et leur fabrication requiert des matériaux parfois rares et polluants. De plus, elles ne sont pas toujours adaptées pour stocker de grandes quantités d’énergie sur de longues périodes.

Le stockage par gravité : une alternative prometteuse

Face à ces constats, des solutions innovantes sont recherchées. Le stockage par gravité en est une. Imaginez une grosse masse, comme un rocher, qui serait hissé en hauteur grâce à un excès d’énergie. Lorsque l’énergie est nécessaire, ce poids serait relâché, produisant de l’électricité par l’intermédiaire d’une turbine. Ce système peut théoriquement stocker une grande quantité d’énergie pour une durée indéfinie.

Ce type de technologie de stockage par gravité présente plusieurs avantages. Tout d’abord, elle est écologique : elle n’utilise que des matériaux abondants et recyclables. De plus, elle est adaptée à la production d’énergies renouvelables, dont la production est intermittente.

Les différentes technologies de stockage par gravité

Plusieurs technologies de stockage par gravité sont en cours de développement. Certaines sont déjà opérationnelles, d’autres sont encore à l’état de prototype.

Parmi elles, on retrouve les systèmes de stockage par ascenseur de poids. Ces systèmes utilisent une tour, dans laquelle des poids sont hissés lorsqu’il y a un excès de production d’énergie. Lorsqu’il y a besoin d’énergie, ces poids sont descendus, actionnant une turbine qui produit de l’électricité.

Une autre technologie similaire est celle des systèmes de stockage par piston. Dans ce cas, c’est un grand piston qui est soulevé lorsqu’il y a un excès de production d’énergie. Lorsque de l’énergie est nécessaire, le piston descend, actionnant une turbine qui produit de l’électricité.

Enfin, la technologie des barrages hydrauliques inversés est également une forme de stockage par gravité. Dans ce cas, de l’eau est pompée vers un réservoir en hauteur lorsqu’il y a un excès de production d’énergie. Lorsqu’il y a besoin d’énergie, cette eau est libérée, actionnant une turbine qui produit de l’électricité.

Quel avenir pour le stockage par gravité ?

Le stockage par gravité apparaît comme une solution prometteuse pour palier les défis posés par le stockage des énergies renouvelables. Cependant, pour l’heure, ces technologies en sont encore à leurs balbutiements.

Ces systèmes nécessitent en effet des investissements importants pour leur développement et leur mise en place. De plus, ils requièrent un espace conséquent, ce qui peut poser problème dans certains pays densément peuplés.

Cependant, l’espoir est grand. Le stockage par gravité pourrait permettre une plus grande intégration des énergies renouvelables dans nos systèmes énergétiques et faciliter la transition vers une économie bas-carbone. Les prochaines années seront déterminantes pour évaluer le potentiel réel de ces technologies et leur capacité à transformer le paysage des énergies renouvelables.

Les acteurs majeurs du stockage par gravité

L’univers du stockage d’énergie par gravité est en plein essor avec l’apparition de nombreux acteurs prometteurs. Parmi eux, on retrouve notamment l’entreprise suisse Energy Vault. Innovante et pionnière dans son domaine, cette dernière propose une solution de stockage d’énergie par l’ascenseur de poids. Son système repose sur une tour de béton de 120 mètres de hauteur dans laquelle des blocs de béton de 35 tonnes sont hissés en hauteur lors d’une production électrique excédentaire. Lorsqu’il y a besoin d’énergie, ces blocs sont descendus, générant de l’électricité par l’intermédiaire d’une turbine.

D’autres entreprises comme Gravitricity, une startup britannique, sont également en première ligne. Cette dernière propose un système basé sur le même principe que celui d’Energy Vault, mais utilise des poids suspendus dans des cavités souterraines, comme d’anciennes mines, pour stocker l’énergie.

Enfin, le projet ARES (Advanced Rail Energy Storage) aux États-Unis, se base sur un procédé différent. Il consiste à faire monter des trains remplis de rochers sur une pente lorsqu’il y a un excès de production d’énergie. Lorsqu’il y a besoin d’énergie, ces trains descendent la pente, actionnant des générateurs qui produisent de l’électricité.

Ces différents acteurs montrent l’intérêt croissant pour le stockage d’énergie par gravité. Toutefois, ces technologies, bien qu’innovantes, doivent encore faire leurs preuves à plus grande échelle et sur le long terme pour confirmer leur efficacité et leur rentabilité.

La complémentarité des technologies de stockage d’énergie

Il est important de noter que le stockage d’énergie par gravité n’est pas une technologie qui pourrait remplacer toutes les autres formes de stockage d’énergie, mais plutôt une méthode complémentaire. Chaque technologie de stockage d’énergie a ses propres avantages et inconvénients, et leur utilisation peut varier en fonction de nombreux facteurs, tels que la localisation géographique, la disponibilité des ressources, les besoins en énergie, etc.

Par exemple, les batteries sont particulièrement adaptées pour le stockage d’énergie à court terme et peuvent fournir une grande quantité d’énergie en peu de temps, ce qui est idéal pour répondre à des pics de demande. Au contraire, les technologies de stockage par gravité sont plus adaptées pour le stockage à long terme et peuvent fournir de l’énergie de manière plus constante sur une longue période.

De même, l’hydrogène, produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité d’origine renouvelable, présente un potentiel intéressant pour le stockage à long terme et le transport d’énergie. Cependant, sa production, son stockage et son utilisation nécessitent des infrastructures et des technologies spécifiques.

Il en va de même pour les autres technologies de stockage, comme les STEP ou les piles à combustible, qui ont chacune des spécificités qui les rendent plus ou moins adaptées à certaines situations.

Conclusion

En conclusion, le stockage d’énergie par gravité se révèle être une technologie prometteuse pour le stockage de l’énergie renouvelable. En exploitant une ressource inépuisable, la gravité, et en utilisant des matériaux abondants et recyclables, elle offre une alternative durable et respectueuse de l’environnement aux méthodes de stockage traditionnelles.

Cependant, il est essentiel de rappeler que chaque technologie de stockage a ses propres avantages et inconvénients et que la solution idéale sera probablement une combinaison de plusieurs de ces technologies, adaptée aux besoins spécifiques de chaque situation.

L’avenir du stockage d’énergie est donc probablement dans la diversification et la complémentarité des technologies, et le stockage par gravité a certainement un rôle clé à jouer dans ce paysage en constante évolution. Seul le temps nous dira quelle place prendra réellement cette technologie dans le futur de nos systèmes énergétiques.