Des scientifiques ont inventé une batterie de sable qui peut vous réchauffer en hiver

Des scientifiques ont inventé une batterie de sable qui peut vous réchauffer en hiver

06.07.2022 0 Par admin
  • Matt McGrath
  • Correspondant sur les questions environnementales

Batterie au sable
Légende des photos,

Voici à quoi ressemble « l’accumulateur de sable » de l’extérieur

En Finlande, la première batterie à sable au monde, qui vous permet de stocker pendant des mois l’énergie du soleil, du vent et d’autres sources renouvelables, a commencé à fonctionner.

Les développeurs de la technologie espèrent que leur invention résoudra le principal problème qui entrave le développement rapide de l’énergie verte – sa nature saisonnière.

Le principe de fonctionnement de la batterie est simple : l’énergie bon marché du soleil et du vent est utilisée pour chauffer une piscine remplie du sable sale le moins cher.

Le sable peut être chauffé à une température d’environ 500 °C, et sa capacité thermique élevée vous permet de stocker la part du lion de l’énergie, qui peut ensuite être utilisée pour chauffer les bâtiments résidentiels en hiver, lorsque la demande de chaleur augmente – et avec elle les prix.

La Finlande achète la majeure partie de son gaz à Moscou, de sorte que l’invasion à grande échelle des troupes russes sur le territoire de l’Ukraine a rendu le problème de la transition de l’industrie énergétique « vers des rails verts » particulièrement urgent.

De tous les pays de l’UE, la Finlande a la plus longue frontière avec la Russie – et après la déclaration d’Helsinki de son désir de rejoindre l’OTAN, Moscou a complètement cessé de fournir du gaz et de l’électricité à son voisin occidental « inamical ».

L’hiver en Finlande est long et glacial, de sorte que le manque de certitude quant à l’éclairage et au chauffage des maisons pendant la saison froide inquiète non seulement les politiciens, mais aussi les citoyens ordinaires du pays.

Une nouvelle technologie lancée mardi sur la base d’une petite centrale électrique dans l’ouest du pays pourrait aider à résoudre ce problème urgent.

La nouveauté n’a pas l’air très impressionnante. Il s’agit en fait d’un bunker géant d’une teinte gris sombre, rempli de 100 tonnes de sable de construction. Cependant, le potentiel de ce stockage est énorme.

Il est possible que ce matériau de construction répandu et disponible ait les propriétés nécessaires pour créer une batterie bon marché et efficace qui vous permettra d’accumuler et de stocker une énergie respectueuse de l’environnement.

La crise climatique mondiale et, plus récemment, la forte hausse des prix des combustibles fossiles ont entraîné une forte augmentation des investissements dans les sources d’énergie renouvelables.

Trouver des sites appropriés, y installer de nouveaux parcs solaires ou éoliens et alimenter le réseau électrique à partir de ceux-ci est une tâche relativement simple. Il est beaucoup plus difficile de résoudre un autre problème – la dépendance inévitable des volumes de production à la période de l’année et du jour.

Que faire quand le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle pas ? Comment assurer la continuité de l’approvisionnement énergétique ?

De plus, l’augmentation spectaculaire du nombre de centrales électriques vertes nécessitera une production d’énergie accrue par d’autres moyens pour équilibrer le réseau selon les besoins.

La solution la plus évidente au problème est la construction de batteries de grande capacité qui vous permettent de stocker l’énergie générée puis de la restituer, en équilibrant le réseau à mesure que la production baisse de façon saisonnière.

Photo de Tony Jolliffe

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Un énorme réservoir de batterie est rempli de ce sable

Aujourd’hui, la plupart des batteries sont en lithium. Ils sont relativement chers, prennent beaucoup de place et supportent très mal une charge excessive.

Cependant, un groupe de jeunes ingénieurs vient de terminer l’installation de la première batterie de sable au monde dans la ville finlandaise de Kankaanpää, qui offre une solution peu coûteuse et sûre à ce problème.

« Chaque fois qu’il y a une forte augmentation de la production d’électricité verte disponible, il est nécessaire de rediriger rapidement son surplus vers une sorte de stockage temporaire », explique Markku Jülenen, l’un des développeurs de la technologie et co-fondateur de Polar. Énergie nocturne.

La première batterie de sable est installée à la centrale électrique de Watayankoski, à partir de laquelle le chauffage central est fourni aux colonies voisines.

L’électricité bon marché chauffe le sable à une température de 500°C grâce à un chauffage dit résistif (les cheminées électriques fonctionnent sur le même principe).

Le sable réchauffe l’air qui circule à l’intérieur de la chambre de la batterie à l’aide d’un échangeur de chaleur.

Le sable est excellent pour la conservation de l’énergie car le matériau a une capacité thermique élevée – ce qui signifie qu’il chauffe très lentement, mais se refroidit tout aussi lentement – selon les développeurs, le stockage peut maintenir la température du sable à environ 500 degrés pendant plusieurs mois .

Lorsque les prix de l’électricité commencent à augmenter de façon saisonnière, l’air chaud de la batterie est utilisé pour chauffer l’eau fournie au chauffage central. Déjà à partir de là, la chaleur est fournie aux appartements, aux bureaux et chauffe même la piscine locale.

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Développeurs de la technologie du sable – Markku Ilonen et Tommy Ironen

Pas cher et en colère

Le prototype de la batterie de sable a été développé dans une ancienne usine de pâte à papier à Tampere, dont le conseil municipal a fourni le site et alloué les fonds nécessaires.

« Si dans la période hivernale la plus froide, les centrales électriques ne peuvent fonctionner que quelques heures par jour, le chauffage sera très, très cher », explique Elina Seppjanen, qui s’occupe des questions énergétiques et climatiques à l’administration de la ville.

« Mais si nous avons la possibilité de stocker cette énergie et, si nécessaire, de la rediriger rapidement vers le réseau, les économies réalisées grâce à un tel stockage peuvent être énormes. »

Photo de Tony Jolliffe

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L’eau de la piscine locale est également chauffée par le chauffage central

La question principale, à laquelle la réponse n’a pas encore été reçue, est de savoir dans quelle mesure la technologie expérimentale est évolutive. Quelle sera la rentabilité de la batterie de sable ? Son énergie sera-t-elle suffisante pour assurer un approvisionnement ininterrompu en chaleur et en électricité de centaines de foyers ?

Le sable retient parfaitement la chaleur, mais sa transformation inverse en énergie électrique, nécessaire à l’alimentation du réseau, est un procédé beaucoup moins efficace et plus coûteux.

Cependant, à long terme, la technologie peut être très rentable pour les grandes entreprises industrielles, dont les principaux coûts énergétiques sont actuellement couverts principalement par la combustion de combustibles fossiles.

Dans le même sens – l’utilisation du sable comme accumulateur de chaleur pour les besoins d’énergie verte – plusieurs groupes de recherche à travers le monde travaillent, notamment l’équipe du National Laboratory of Renewable Energy Sources américain.

Cependant, les Finlandais ont été les premiers à créer un système commercial – et jusqu’à présent, selon l’un des investisseurs du projet, « tout fonctionne comme il se doit ».

« La méthode est vraiment simple, mais nous avons aimé l’idée d’essayer quelque chose de nouveau – d’être le premier au monde à créer quelque chose comme ça », avoue avec succès le directeur général de la centrale, Pekka Passi ».

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