Conserver l’énergie produite pour la réutiliser à un moment plus opportun est un véritable défi pour les industriels. Les batteries électriques classiques ne conviennent pas à un usage de grande échelle mais des matériaux peu orthodoxes permettent aussi de conserver l’énergie. Avec un minimum d’impact sur l’environnement.
Des batteries petites et chères
Produire de l’énergie est une chose, la conserver en est une autre. C’est d’ailleurs tout le problème des sources renouvelables intermittentes, comme l’éolien ou le solaire, qui produisent parfois trop ou pas assez. Les industriels, et le constructeur automobile Tesla en tête, s’ingénient à améliorer les capacités d’accumulation et de conservation des batteries électriques. Mais outre leur coût de fabrication et les métaux rares qu’elles nécessitent, ces piles ne sont pas la meilleure solution de stockage. Elles sont sans doute pratiques pour un usage domestique mais pas au niveau industriel.
De la chaleur plutôt que de l’électricité
Conserver de la chaleur est beaucoup plus facile que conserver de l’électricité. Chaque matériau dispose de propriétés propres. L’eau est idéale pour conserver des températures basses, de 60 à 150 °C, ce qui est suffisant pour du chauffage, par exemple. Le sable permet de stocker la chaleur jusqu’à 500 °C, et le basalte jusque 650 °C. Mais pour des températures plus élevées, nécessaires à certains processus industriels, c’est la céramique qui convient le mieux: elle peut conserver la chaleur jusque 1.000 °C.
1.000 °C
La capacité d’absorption de chaleur de la céramique.
Un thermos de basalte
A Hambourg, Siemens Gamesa testait depuis trois ans un système ETES (Electric Thermal Energy Storage) qui transforme en chaleur l’électricité (renouvelable ou pas) que le réseau ne peut plus accueillir. Cette chaleur est stockée dans un immense “thermos” contenant 1.000 tonnes de basalte concassé pour être ensuite reconvertie en électricité via des turbines, suivant la demande. Une solution simple, durable et peu coûteuse pour lisser la production d’électricité. L’installation de Hambourg permettait de stocker jusqu’à 130 MWh mais le groupe germano-espagnol, spécialisé dans les éoliennes, a préféré abandonner l’expérience pour se concentrer sur la production d’hydrogène vert . “L’hydrogène vert est beaucoup plus proche de notre coeur de métier. ETES venait s’ajouter à nos compétences de base”, explique Guy Dorrell, en charge de la communication externe.
Récupérer la chaleur fatale
Dans l’industrie, la “chaleur fatale”, issue des processus de fabrication, est le plus souvent générée par des fours. Dans la plupart des cas, cette énergie est réutilisée au sein de l’entreprise, que ce soit pour chauffer les locaux ou alimenter en direct d’autres machines, comme des séchoirs. Mais le reste est envoyé dans les cheminées et perdu à jamais. Transition énergétique oblige, les entreprises se soucient désormais de conserver cette énergie afin de la réutiliser sous forme de chaleur ou d’électricité.
En céramique
Près de Toulouse, la jeune société Eco-Tech Ceram s’est spécialisée dans la récupération de la chaleur fatale. Les fumées brûlantes des usines sont injectées dans des cuves remplies de céramiques réfractaires, qui accumulent la chaleur, puis en ressortent froides. Eco-Tech Ceram a ainsi équipé une petite usine de tuiles en Corrèze (photo). Deux cuves de 6 m3 y stockent 2 MWh d’une énergie thermique qui peut être conservée, avec des pertes, jusqu’à une semaine. Cette chaleur est ensuite réinjectée dans les séchoirs de l’usine quand c’est nécessaire. Le procédé afficherait un rendement de 90% et émettrait 180 fois moins de CO2 que si la chaleur avait été produite à partir de gaz fossile.
