Clé à emporter
- Une entreprise finlandaise a installé une batterie de sable dans une ville de Finlande.
- L'énergie est stockée sous forme de chaleur dans le sable pendant des mois, qui est utilisée pour chauffer l'eau qui est acheminée aux résidents pendant l'hiver.
- Avec l'augmentation de la production d'énergie renouvelable, les experts suggèrent des solutions de stockage bon marché.
L'énergie verte ne se limite pas à la production. Trouver des mécanismes efficaces et respectueux de l'environnement pour stocker toute cette énergie propre est tout aussi important.
Alors que les chercheurs s'efforcent de transformer les gratte-ciel en batteries géantes, Polar Night Energy (PNE) en Finlande a installé la première batterie de sable commerciale, qui peut stocker de l'énergie pendant plusieurs mois, pour réchauffer les maisons en hiver lorsque les besoins en énergie augmentent.
« La production de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire est très volatile et ne chevauche que partiellement la consommation dans le temps », explique PNE sur son site Web. "Notre technologie offre un moyen de raffiner l'électricité excédentaire bon marché et propre en une chaleur précieuse d'une manière abordable à utiliser en cas de besoin."
Terre sur terre
En termes simples, une batterie à sable convertit l'électricité en chaleur, qu'elle stocke ensuite pour une utilisation ultérieure. Le sable n'est pas seulement l'un des moyens les moins chers pour stocker la chaleur, il est également très efficace et perd peu de temps avec le temps.
Contrairement à une batterie lithium-ion, une batterie à sable utilise un chauffage résistif pour augmenter la température ambiante, qui est ensuite transférée au sable à l'aide d'un échangeur de chaleur. Le sable a une température de fusion très élevée qui est de plusieurs centaines de degrés Fahrenheit. Il est important de noter que le sable peut stocker de l'énergie thermique pendant des mois, ce qui fait des batteries à sable une solution de stockage viable à long terme.
PNE a érigé la première batterie de sable commerciale dans un petit service public d'énergie dans la ville de Kankaanpää, dans l'ouest de la Finlande. La batterie prend la forme d'un silo rempli d'environ 100 tonnes de sable.
Actuellement, la batterie alimente le système de chauffage central du quartier. Selon PNE, si nécessaire, l'air chaud de la batterie peut être utilisé pour réchauffer l'eau, qui est ensuite pompée vers les bureaux et les maisons du quartier.
La batterie à sable finlandaise a une puissance de chauffage de 100 kW et une capacité de stockage totale de 8 MWh. Selon l'entreprise, la batterie coûte moins de 10 $ le kilowattheure et, une fois opérationnelle, elle peut durer "des dizaines d'années".
… l'économie repose sur les coûts d'investissement du système où les technologies de stockage d'énergie thermique sont prometteuses.
En plus de cela, PNE dispose également d'un pilote d'essai opérationnel plus petit de 3 MWh à Hiedanranta, Tampere, qui est connecté à un réseau de chauffage urbain local et fournit de la chaleur à quelques bâtiments. L'entreprise a utilisé ce pilote pour tester, valider et optimiser la solution de batterie au sable. Le projet pilote tire une partie de son énergie d'un réseau de panneaux solaires de 100 mètres carrés et le reste du réseau électrique traditionnel.
Solution à long terme
L'effort accru pour maximiser la production d'énergie verte renouvelable dans le monde incite les chercheurs à chercher des solutions innovantes pour stocker cette énergie pour une utilisation ultérieure.
Alors que les batteries chimiques traditionnelles fabriquées avec du lithium et d'autres minéraux peuvent être réutilisées pour cette tâche, elles ne sont ni durables ni rentables à long terme, car une grande partie de l'électricité sera générée à partir de sources renouvelables, affirme PNE.
En plus du PNE, plusieurs autres chercheurs explorent l'utilisation de batteries à sable comme moyen de stockage d'énergie. Le projet ENDURING du National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis a mis au point avec succès une solution de stockage d'énergie thermique qui utilise le sable comme support de stockage.
NREL, chercheur Patrick Davenport, a déclaré que le projet ENDURING a aidé à montrer une voie claire pour dépasser 50 % d'efficacité aller-retour. L'efficacité aller-retour spécifie le pourcentage d'électricité stockée et récupérée ultérieurement. Plus l'efficacité aller-retour est élevée, moins d'énergie est perdue dans le processus de stockage.
Ceci est important car les batteries à sable sont bonnes pour stocker et libérer de la chaleur, mais ne sont pas très efficaces lorsqu'il s'agit de restituer l'électricité au réseau électrique, observe le reportage de la BBC sur la batterie finlandaise.
Dans un échange d'e-mails avec Lifewire, Davenport a affirmé que bien que l'efficacité aller-retour des batteries à sable ne corresponde pas aux batteries chimiques modernes, telles que le lithium-ion, elles compensent largement la perte en étant hautement évolutif et pour leurs coûts d'investissement extrêmement faibles.
"Avec la perspective d'un faible coût régulier de l'électricité (gratuit ou même parfois payant), l'efficacité aller-retour devient moins importante", a affirmé Davenport. "Au lieu de cela, l'économie dépend des coûts d'investissement du système où les technologies de stockage d'énergie thermique sont prometteuses."
