Une nouvelle batterie à eau salée stocke l'électricité de façon durable

Publié par Redbran le 03/01/2022 à 13:00
La production d'électricité non polluante signifie généralement un approvisionnement intermittent combiné à un stockage pendant des mois. Les technologies de batteries existantes ont été inadéquates, mais un nouveau type permet un stockage prolongé.


© Wetsus, Centre d'excellence européen pour les technologies durables de l'eau

Une grande partie de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) produite à partir de sources renouvelables est produite par intermittence, par exemple lorsque le soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) brille ou que le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) souffle. De plus, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) peut être principalement produite au cours d'une saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de...), mais nécessaire au cours d'une autre. Ces conditions créent un nouveau besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) pour un nouveau type de stockage d'électricité. Le stockage de l'électricité nécessite des piles. Beaucoup, comme le type lithium-ion (Les accumulateurs à base de lithium utilisent des technologie en cours de mise au point,...) utilisé dans les appareils mobiles, sont techniquement et économiquement inadaptés au stockage à long terme. Actuellement, aucune technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) de batterie mature ne permet un stockage d'électricité saisonnier à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...). Le BAoBaB financé par l' UELe projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) a développé un nouveau type, appelé "batterie à flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) acide-base" (ABFB), destiné à cet usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.). La technologie est sûre, durable et peu coûteuse ; Contrairement à de nombreux types de batteries, la technologie BAoBaB n'a pas besoin de métaux précieux, utilisant à la place de l'eau salée. Le projet a mis à jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) et optimisé un système préexistant et l'a démontré à l'échelle pilote.

Fractionnement et recombinaison de l'eau

L'ajout d'électricité crée un acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) et une base à partir d'une solution saline en divisant les molécules d'eau. Pour produire de l'électricité, l'acide et la base sont recombinés pour donner la solution saline. Le stockage d'énergie utilise une électrodialyse bipolaire système où la membrane spécialement développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) pour le projet facilite la génération de solutions acides et basiques. La recombinaison des liquides acides et basiques libère des quantités d'électricité utilisables. "Un seul module de notre batterie", explique le Dr Michele Tedesco, coordinateur du projet, "se compose d'une série de membranes et d'espaceurs pressés ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) entre deux plaques d'extrémité métalliques avec des électrodes. La batterie elle-même a à peu près la taille d'une valise. Ce qui prend le plus de place, ce sont les réservoirs de stockage, trois dans notre cas: un chacun pour les solutions d'acide, de base et de sel. Le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) des réservoirs est proportionnel à la capacité électrique (La capacité représente la quantité de charge électrique stockée pour un potentiel électrique...) ultime 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

Généralement, la technologie est adaptée aux applications stationnaires à l'échelle du kilowatt (domestique) et du mégawatt (industriel). En raison de sa densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) énergétique relativement faible, l'ABFB n'est pas adapté aux véhicules électriques ni à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) ce qui nécessite une charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) rapide. "L'un des principaux atouts de la technologie ABFB est son évolutivité", ajoute Tedesco. "Il est particulièrement adapté comme batterie partagée par les ménages et pour l'écrêtement des pics dans les centrales électriques." L'usine pilote (en Italie) comprenait quatre modules de batteries, d'une capacité totale de 1 kW/7 kWh. La première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) d'essai a démontré une densité d'énergie de décharge de 6,76 kWh par mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) et un rendement total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) d'environ 70 %. Les performances ont été légèrement inférieures au cours des neuf mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) de tests ultérieurs dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) réel, mais la plupart des problèmes techniques ont été résolus. Quelques pépins ont affecté l'efficacité, comme prévu dans une usine pilote, que l'équipe va aplanir avant la commercialisation. Le consortium s'attend à ce qu'une usine entièrement commerciale soit prête d'ici 2025, avec une capacité environ 100 fois supérieure à celle de l'usine pilote. BAoBaB résout le problème du stockage de l'énergie renouvelable (Une énergie renouvelable est une source d'énergie se renouvelant assez rapidement pour être...). Cela rend l'électricité verte plus pratique, diminuant encore plus la dépendance aux combustibles fossiles.

© Union européenne, [2021] / CORDIS
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