{"id":113309,"date":"2024-04-19T10:52:28","date_gmt":"2024-04-19T10:52:28","guid":{"rendered":"https:\/\/alj.com\/?post_type=perspective&p=113309"},"modified":"2024-06-11T09:28:44","modified_gmt":"2024-06-11T09:28:44","slug":"stocker-une-solution-energetique-durable","status":"publish","type":"perspective","link":"https:\/\/alj.com\/fr\/perspective\/stocker-une-solution-energetique-durable\/","title":{"rendered":"Stocker une solution \u00e9nerg\u00e9tique durable"},"content":{"rendered":"

La transformation de l\u2019\u00e9nergie propre semble bien engag\u00e9e. Jouissant des ressources illimit\u00e9es de l\u2019\u00e9nergie \u00e9olienne et solaire, la capacit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie renouvelable mondiale a atteint 3\u00a0372\u00a0GW fin\u00a02022\u00a0; une ann\u00e9e record au cours de laquelle 83\u00a0% de toutes <\/em>les nouvelles capacit\u00e9s ajout\u00e9es \u00e9taient renouvelables.[1]<\/sup><\/a> Pourtant, ces chiffres masquent un d\u00e9fi obstin\u00e9ment persistant\u00a0: comment contenir, distribuer et d\u00e9ployer cette \u00e9nergie propre une fois qu\u2019elle est produite.<\/p>\n

La soci\u00e9t\u00e9 moderne a besoin d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 24\u00a0heures sur\u00a024 et 7\u00a0jours sur\u00a07 pour chauffer les habitations, faire fonctionner les usines et recharger les technologies. Mais les rayons du soleil, tout comme les courants d\u2019air qui tourbillonnent dans l\u2019atmosph\u00e8re, ne suivent pas les horaires humains. Que se passe-t-il lorsque le soleil ne brille pas ou que les pales des turbines restent en sommeil dans un ciel sans vent\u00a0?<\/p>\n

La meilleure (voire la seule) r\u00e9ponse consiste \u00e0 trouver un moyen de stocker cette \u00e9nergie verte, et on la trouve aujourd\u2019hui sous forme de batteries.<\/p>\n

En l\u2019absence d\u2019une technologie de batteries ad\u00e9quate, la soci\u00e9t\u00e9 ne se d\u00e9fera jamais compl\u00e8tement des combustibles fossiles. Elle continuera au contraire \u00e0 d\u00e9pendre des g\u00e9n\u00e9rateurs de p\u00e9trole et de charbon \u00ab\u00a0de pointe\u00a0\u00bb pour couvrir les p\u00e9riodes creuses de l\u2019offre ou r\u00e9pondre aux pics de la demande. Les batteries sont le \u00ab\u00a0cha\u00eenon manquant\u00a0\u00bb de la cha\u00eene entre l\u2019approvisionnement en \u00e9nergie verte et les demandes variables et multiformes en \u00e9lectricit\u00e9. Elles sont le pont qui peut nous guider vers un avenir sans \u00e9mission nette et nous permettrait d\u2019\u00e9viter les pires effets du changement climatique.<\/p>\n

Elles pourraient \u00e9galement donner aux factures d\u2019\u00e9nergie un \u00ab\u00a0\u00e9lectrochoc\u00a0\u00bb qui n\u2019a que trop tard\u00e9. Rien qu\u2019au Royaume-Uni, un r\u00e9seau sophistiqu\u00e9 de stockage de batteries englobant des syst\u00e8mes d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, de chauffage et de transport \u00e0 faible \u00e9mission de carbone pourrait permettre d\u2019\u00e9conomiser jusqu\u2019\u00e0 40\u00a0milliards de livres sterling d\u2019ici\u00a02050\u00a0; une bonne nouvelle non seulement pour les \u00e9cologistes, mais aussi pour les familles qui ont du mal \u00e0 joindre les deux bouts.[2]<\/sup><\/a><\/p>\n

Le lithium au service d\u2019un avenir plus propre<\/h2>\n

Les technologies de batterie utilis\u00e9es pour stocker des quantit\u00e9s importantes d\u2019\u00e9nergie verte reposent g\u00e9n\u00e9ralement sur des batteries lithium-ion. Pour les appareils de petite taille (t\u00e9l\u00e9phones portables), de taille moyenne (automobiles) ou de tr\u00e8s grande taille (r\u00e9seaux \u00e9lectriques), les unit\u00e9s lithium-ion sont g\u00e9n\u00e9ralement consid\u00e9r\u00e9es comme le support actuel par d\u00e9faut.<\/p>\n

C\u2019est toutefois \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du r\u00e9seau qu\u2019elles ont le plus de chances de r\u00e9duire consid\u00e9rablement l\u2019empreinte carbone du secteur de l\u2019\u00e9nergie, qui repr\u00e9sente actuellement plus de 40\u00a0% de l\u2019ensemble des \u00e9missions mondiales de CO2<\/sub>.[3]<\/sup><\/a><\/p>\n

\"CO2<\/p>\n

\u00c0 la fois \u00e9conomiques et durables, les batteries lithium-ion peuvent \u00eatre utilis\u00e9es et recharg\u00e9es des milliers de fois, peuvent \u00eatre fabriqu\u00e9es dans presque n\u2019importe quelle capacit\u00e9 et repr\u00e9sentent une solution relativement s\u00fbre et peu co\u00fbteuse pour presque tous les sc\u00e9narios. Leur sup\u00e9riorit\u00e9 est attest\u00e9e par leur position purement et simplement dominante\u00a0: les batteries lithium-ion repr\u00e9sentent 95\u00a0% des syst\u00e8mes r\u00e9seau sur le march\u00e9 \u00e0 l\u2019heure actuelle.[4]<\/sup><\/a><\/p>\n

Bien que la technologie fondamentale du lithium-ion date maintenant d\u2019un demi-si\u00e8cle, les it\u00e9rations modernes utilisent un logiciel pilot\u00e9 par algorithme pour coordonner un mod\u00e8le optimal de stockage et de lib\u00e9ration de l\u2019\u00e9nergie dans le r\u00e9seau.<\/p>\n

D\u2019un point de vue technique, elles chargent et d\u00e9chargent de l\u2019\u00e9nergie en transf\u00e9rant des ions lithium entre les \u00e9lectrodes. Des oxydes m\u00e9talliques lithi\u00e9s sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s comme cathode pour le stockage, et le carbone comme anode pour l\u2019extraction.<\/p>\n

Les conceptions pr\u00e9cises et les compositions chimiques varient d\u2019un mod\u00e8le \u00e0 l\u2019autre, mais les ions lithium sont largement consid\u00e9r\u00e9s comme ayant une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique et une rentabilit\u00e9 sup\u00e9rieures \u00e0 celles de tout autre dispositif de stockage d\u2019\u00e9nergie. Les capacit\u00e9s peuvent aller de quelques KW avec quelques minutes de stockage \u00e0 des variantes de plusieurs m\u00e9gawatts adapt\u00e9es aux sous-stations de services publics.<\/p>\n

Les ions lithium ne sont toutefois pas l\u2019id\u00e9al. Les taux de d\u00e9charge et m\u00eame les conditions climatiques ont un impact sur les niveaux d\u2019efficacit\u00e9. La d\u00e9gradation est in\u00e9vitable, bien s\u00fbr, et le grand nombre de composants des ions lithium requiert un syst\u00e8me de gestion de la batterie plus rigoureux que les \u00e9quivalents hybrides au zinc.<\/p>\n

Pourtant, la confiance dans la technologie reste \u00e9lev\u00e9e et le potentiel d\u2019investissement consid\u00e9rable. Compte tenu de la croissance dynamique, on estime que\u00a0120 \u00e0 150\u00a0nouvelles usines de batteries seront n\u00e9cessaires d\u2019ici la fin de la d\u00e9cennie pour satisfaire l\u2019app\u00e9tit de l\u2019industrie en mati\u00e8re de solutions de stockage vertes.[5]<\/sup><\/a> Une \u00e9tude r\u00e9alis\u00e9e l\u2019ann\u00e9e derni\u00e8re sugg\u00e8re que la cha\u00eene des batteries lithium-ion (de l\u2019extraction du minerai au recyclage) augmentera de 30\u00a0% d\u2019ici \u00e0\u00a02030, pour atteindre une taille de march\u00e9 de 4,7\u00a0TWh et une valeur financi\u00e8re de plus de 400\u00a0millions de dollars am\u00e9ricains.<\/p>\n

M\u00eame si les unit\u00e9s lithium-ion restent le leader incontest\u00e9 de l\u2019industrie, des recherches sont en cours sur des alternatives qui pourraient donner un coup de fouet au secteur du stockage de l\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n

\"lithium-ion<\/p>\n

Une batterie de technologies r\u00e9volutionnaires<\/h2>\n

Les recherches men\u00e9es sur les technologies de batteries de substitution (qui pourraient \u00e9galer, voire d\u00e9passer l\u2019efficacit\u00e9 des ions lithium) ont donn\u00e9 des r\u00e9sultats plut\u00f4t fascinants.<\/p>\n