L’énergie éolienne et solaire sont des sources d’énergie abondantes, propres et de plus en plus peu coûteuses, et contribuent déjà de manière significative aux efforts de décarbonisation du réseau électrique. Mais comme le soleil ne brille qu’une partie de la journée et que le vent est imprévisible ou fort tard dans la nuit, ces sources d’énergie ne sont pas cohérentes.
S’il y a plus d’énergie produite que les besoins du réseau électrique, la capacité des parcs éoliens et solaires est simplement gaspillée. Pire encore, si la demande d’électricité augmente pendant les périodes de faible production d’énergie renouvelable, les services publics déclencheront souvent des « centrales de pointe » qui émettent de grandes quantités de CO2 par rapport aux centrales électriques ordinaires. En l’absence de technologie propre et rentable pour stocker l’énergie renouvelable pour desservir ces pics, la quantité d’énergie renouvelable que le réseau peut gérer pourrait être plafonnée et la croissance des énergies renouvelables au cours de la prochaine décennie pourrait stagner.
Des technologies existent pour aider le réseau à faire face à des pics de demande rapides et à stocker de l’énergie pendant plusieurs mois. Mais les solutions actuelles sont coûteuses et ne captent pas toute l’énergie produite par les sources d’énergie renouvelables. Et si nous pouvions tirer pleinement parti des énergies renouvelables avec un système peu coûteux qui pourrait être situé à peu près n’importe où et stocker l’énergie pendant quelques heures, voire plusieurs semaines?
Le professeur Robert Laughlin, prix Nobel de physique à Stanford, a conçu un système théorique qui stocke l’électricité sous forme de chaleur (dans du sel fondu à haute température) et de froid (dans un liquide à basse température similaire à l’antigel que vous avez dans votre voiture). L’énergie stockée dans le sel peut être conservée pendant des jours, voire des semaines, jusqu’à ce qu’elle soit nécessaire.
Dans le système maltais d’Alphabet, l’énergie est stockée sous forme d’énergie thermique – à la fois chaleur et froid. La thermodynamique derrière la technologie de stockage de Malte est présentée ici:
Dans son travail, le professeur Laughlin a cartographié le système global et a prouvé le calcul de la façon dont tous les composants devraient fonctionner ensemble. X a décidé de créer une petite équipe pour passer à l’étape suivante: concevoir les composants individuels et comprendre le système dans son ensemble suffisamment bien pour évaluer si cela fonctionnerait dans le monde réel – et à un prix compétitif.
Après plus de 2 ans à concevoir des dessins CAO, à exécuter de vastes simulations informatiques et à imprimer de nombreuses pièces en 3D, l’équipe de X a des conceptions techniques détaillées qui sont presque prêtes à être transformées en véritables machines – jusqu’à l’angle exact de chaque aube dans une turbine et à la résistance et à l’épaisseur du matériau utilisé.
( Gauche) Siyuan ajuste les dessins CAO de la technologie qui facilite le processus de refroidissement. (À droite) Pour construire un système très efficace, l’équipe doit concevoir sous tous les angles. Ici, Sebastian, Adrienne et Siyuan regardent un prototype 3D pour discuter de la hauteur de la lame.
L’équipe a également appris que ce système possède des qualités importantes qui le rendent viable tant du point de vue de l’environnement que des coûts:
- Composants peu coûteux. Bien que les turbines et les échangeurs de chaleur nécessitent une ingénierie personnalisée, une grande partie du système utilise une technologie conventionnelle – les réservoirs en acier, l’air et les liquides de refroidissement sont tous simples à se procurer. Le sel est facilement extrait de la terre et peut être utilisé encore et encore pour stocker de la chaleur sans dégrader ni émettre de sous-produits toxiques.
- Emplacement flexible. Ce système ne dépend pas de conditions météorologiques particulières ou d’emplacements spécifiques. Il peut être proche de la source d’énergie renouvelable, ou près de là où il y a une forte demande sur le réseau électrique.
- Longue durée et facile à étendre. Les réservoirs de sel peuvent être chargés et rechargés plusieurs milliers de fois, pour une durée pouvant aller jusqu’à 40 ans – trois fois plus longtemps ou plus que les autres options de stockage actuelles. Pour ajouter plus de capacité de stockage, il vous suffit d’ajouter plus de réservoirs de sel et de réservoirs de liquide froid, ce qui réduit les coûts du système.
Malte s’emploie rapidement à tester la viabilité commerciale et recherche des partenaires industriels innovants et de pointe pour nous aider à donner vie à ce système.
L’étape suivante consiste à construire une usine prototype à l’échelle du mégawatt qui serait suffisamment grande pour prouver la technologie à l’échelle commerciale. Malte est à la recherche de partenaires possédant l’expertise nécessaire pour construire, exploiter et connecter un prototype au réseau. En outre, X souhaite parler aux clients du stockage d’énergie à l’échelle du réseau, aux fabricants de systèmes énergétiques et aux entreprises de construction de systèmes énergétiques.