Des scientifiques français et espagnol ont mis au point un modèle théorique qui révolutionnerait le stockage d’énergie sous forme de chaleur en combinant deux techniques déjà utilisées.
A l’heure de la transition vers davantage d’énergies renouvelables, qui sont par nature intermittentes, la question du stockage de l’énergie en période de faible demande prend une importance cruciale. Comment en effet optimiser la production de sorte à éviter les pénuries, alors que l’homme n’a pas de maitrise sur les éléments ? La solution est de constituer des réserves afin de faire face aux hausses décorrélées de la demande.
Dans cette optique, le stockage de l’énergie sous forme de chaleur est une piste intéressante tant par son efficacité que par la diverté de sources qu’elle permet (la concentration des rayons captés dans une centrale solaire ou grâce à la chaleur fatale produite dans certains procédés industriels, par exemple). Dans cette optique, un nouveau projet prometteur de systèmes dits « Ultra-high temperature thermal energy storage » est en train d’être mis au point pas une équipe franco-espagnole.
Ce dispositif fonctionne grâce à du silicium fondu à une température supérieure à 1.414 °C. D’après les premières estimations de Rodolphe Vaillon, directeur de recherche au CNRS, et Alejandro Datas, PhD à l’Instituto de Energía Solar de Madrid, il pourrait stocker jusqu’à deux fois plus d’énergie, pour un même volume de stockage, qu’une batterie lithium-ion. « A ce niveau de température, il existe deux grandes approches : les convertisseurs thermoïoniques et les systèmes thermo-photovoltaïques (TPV) », explique Rodolphe Vaillon.
Les deux chercheurs se sont penchés sur la combinaison des deux pistes piste. Leur système combine un stockage de chaleur, qui sera par la suite transformée en électricité grâce à l’émission d’électrons par effet thermoïonique au niveau d’une électrode chauffée en direction d’une électrode plus froide. Mais il comprend aussi TPV, l’énergie des photons infrarouges émis par la source thermique est absorbée par une cellule photovoltaïque qui la convertit en énergie électrique.
« Avec notre double approche, un rendement de conversion de 30 % peut théoriquement être atteint, alors qu’une cellule TPV en champ proche, seule, ne dépasserait pas 10 % », détaille le français. Les deux scientifiques ont monté un consortium avec six partenaires pour répondre à un appel à projets européen. Leur objectif : obtenir jusqu’à 3 millions d’euros afin de financer un premier démonstrateur test et explorer cette piste plus en avant. Ils espèrent avoir un dispositif opérationnel début 2024.