La “batterie à sable”, la solution à nos problèmes d’approvisionnement en énergie ?

La start-up finlandaise Polar Night Energy a installé la première “batterie à sable”. Elle permet de stocker l’énergie en été pour l’utiliser en hiver, quand les besoins seront plus importants. Explications de ce système qui pourrait bien révolutionner le secteur de l’énergie.

“Winter is coming”. Alors que l’été est synonyme d’insouciance, les experts se montrent plus prudents et parlent d’une même voix : l’hiver prochain sera très compliqué au niveau énergétique.

Les prix du gaz risquent de flamber davantage. L’approvisionnement en énergie ne sera pas assuré en Europe si la Russie coupe le robinet du gaz. Diversifier nos sources d’énergie en recourant au GNL ou à d’autres gazoducs moins dépendants de la Russie, tout comme en recourant à l’énergie renouvelable figurent parmi les solutions d’urgence envisagées.

Une autre piste est d’optimiser le stockage de l’énergie. Dans ce domaine, la “batterie à sable” pourrait être de grande utilité. La startup finlandaise Polar Night Energy a mis au point un système de stockage de chaleur à grande échelle et haute température alimenté par l’énergie du vent ou du soleil. Cette batterie pourra restituer l’énergie ainsi accumulée en été dès que la saison froide arrive. La fable de Lafontaine de la cigale et la fourmi n’aura jamais été autant d’actualité.

Chauffer l’hiver avec l’énergie accumulée l’été

La première installation commerciale au monde de ce type de stockage d’énergie qui promet de révolutionner le secteur s’érige dans la ville de Kankaanpää, en Finlande.

Cette batterie d’un nouveau genre se présente sous la forme d’une grande cuve en acier installée dans une centrale électrique et remplie de sable de construction. Elle mesure environ quatre mètres de large et sept mètres de haut, et peut stocker 100 tonnes de sable, explique le site Futura.

Lors d’un surplus de production d’électricité, l’excédent est utilisé pour chauffer le sable jusqu’à 500-600 °C. Ce sable très chaud peut alors conserver la chaleur pendant des mois. La batterie a une capacité de 8 MWh (mégawattheures) et une puissance de chauffage de 100 kW (kilowatts), selon ses concepteurs finlandais. La chaleur ainsi emmagasinée en été est stockée jusqu’en hiver et transférée dans de l’eau pour chauffer les maisons, les bureaux et même la piscine locale.

Cette solution n’utilise aucune matière dangereuse, ne nécessite que très peu d’entretien et peut fonctionner pendant des décennies, se vantent ses concepteurs. “Nous utilisons du sable comme moyen de stockage, ce qui permet un fonctionnement sûr et un équilibre naturel dans le cycle de stockage. De plus, le sable est un matériau bon marché et abondant, qui peut être chauffé jusqu’à 1000 °C, voire plus“, expliquent-ils sur leur site.

Une alternative au lithium

Le dispositif développé par Polar Night Energy possède en effet comme avantage de représenter une alternative au lithium. L’extraction de ce métal utilisé pour la fabrication des panneaux photovoltaïques et des éoliennes ainsi que des smartphones et des voitures électriques soulève de grands problèmes sur le plan écologique et social. Le lithium est, par ailleurs, un métal rare, qui pourrait être en pénurie dans les années à venir.

Les ingénieurs ont indiqué que la prochaine étape pourrait être de créer une batterie mille fois plus grande. Selon Polar Night Energy, la température interne de cette batterie pourrait atteindre jusqu’à 1.000 °C, avec une capacité de 20 GWh (gigawattheures) et délivrer une puissance de 100 MW (mégawatts).

Au niveau environnemental, cette solution innovante permettrait d’économiser potentiellement 169,8 mégatonnes de CO2 par an à l’horizon 2030 (entre 56,6 mégatonnes CO2e et 283,1 mégatonnes de CO2 par an) selon un rapport de Mission Innovation, une initiative mondiale sur les énergies propres, cité par la RTBF.