Une nouvelle batterie à l’eau salée stocke l’électricité de manière saisonnière
Une grande partie de l’électricité issue des énergies renouvelables est produite de manière intermittente, par exemple lorsque le soleil brille ou que le vent souffle. En outre, l’énergie peut être produite principalement pendant une saison mais s’avérer nécessaire pendant une autre. Dans de telles conditions, il est vraiment nécessaire de disposer d’un nouveau type de stockage de l’électricité.
Le stockage de l’électricité nécessite des batteries. Beaucoup d’entre elles, comme celles au lithium-ion utilisées dans les dispositifs mobiles, sont techniquement et économiquement inadaptées au stockage à long terme. Aucune technologie de batterie mature ne permet actuellement de stocker de l’électricité à grande échelle et de manière saisonnière.
Le projet BAoBaB, financé par l’UE, a mis au point un nouveau type de batterie, appelée «batterie à flux acide-base» (ABFB), destinée à cet usage. Cette technologie est sûre, durable et peu coûteuse; contrairement à de nombreux types de batteries, la technologie BAoBaB ne nécessite aucun métal précieux et utilise de l’eau salée. Le projet a actualisé et optimisé un système préexistant, et en a fait la démonstration à l’échelle pilote.
Fractionner et recombiner l’eau
L’ajout d’électricité permet de créer un acide et une base à partir d’une solution saline en fractionnant les molécules d’eau. Pour produire de l’électricité, l’acide et la base sont recombinés pour donner la solution saline. Le stockage de l’énergie utilise un système d’électrodialyse bipolaire où la membrane spécialement développée dans le cadre du projet facilite la génération de solutions acides et basiques. La recombinaison des liquides acides et basiques libère des quantités exploitables d’électricité.
Le Dr Michele Tedesco, coordinateur du projet, explique: «Un module individuel de notre batterie se compose d’une série de membranes et d’entretoises pressées ensemble entre deux plaques d’extrémité métalliques munies d’électrodes. La batterie elle-même a la taille d’une valise. Ce qui prend le plus de place, ce sont les réservoirs de stockage, trois dans notre cas: un pour les solutions acides, un pour les solutions basiques et un pour les solutions salines.» Le volume des réservoirs est proportionnel à la capacité électrique finale de la batterie. L’installation pilote actuelle comprend deux réservoirs de 2 000 litres et un réservoir de 4 000 litres pour la solution saline.
Applications à grande échelle
En général, la technologie est adaptée aux applications fixes à l’échelle du kilowatt (domestique) et du mégawatt (industriel). En raison de sa densité énergétique relativement faible, l’ABFB ne convient pas aux véhicules électriques ni à tout dispositif qui exige une recharge rapide. «L’un des principaux atouts de la technologie ABFB est son évolutivité», ajoute Michele Tedesco. «Elle est particulièrement indiquée comme batterie partagée par plusieurs foyers, et pour l’écrêtement des pointes dans les centrales électriques.»
L’installation pilote (en Italie) comprenait quatre modules de batterie, d’une capacité totale de 1 kW / 7 kWh. La première phase de test a fait apparaître une densité énergétique de décharge de 6,76 kWh par mètre cube et un rendement total d’environ 70 %. Les performances ont été légèrement inférieures au cours des neuf mois de tests ultérieurs dans un environnement réel, mais la plupart des problèmes techniques ont été résolus. Quelques anomalies ont affecté le rendement, comme on peut s’y attendre dans une installation pilote, et l’équipe les résoudra avant la phase de commercialisation. Le consortium espère disposer d’une usine entièrement commerciale d’ici 2025, d’une capacité environ 100 fois supérieure à celle de l’usine pilote.
BAoBaB résout le problème du stockage de l’énergie produite par les énergies renouvelables. L’électricité verte se révèle ainsi plus fonctionnelle, ce qui réduit encore davantage la dépendance à l’égard des combustibles fossiles.
Pour aller plus loin : http://www.baobabproject.eu/
Source : Blue Acid/Base Battery: Storage and recovery of renewable electrical energy by reversible salt water dissociation - Résultats de la recherche de l'UE.