Depuis des années, les recherches autour des énergies propres existent. Cependant, depuis quelque temps, elles s’intensifient en raison de la crise climatique et, dorénavant, de la crise énergétique que nous subissons. La plupart des recherches et des innovations sont menées sur les énergies solaires, hydroélectriques ou éoliennes, mais il existe une autre énergie propre, produite à partir de sable. Ces énergies propres, nous savons désormais les produire. Néanmoins, le plus difficile est de les stocker de manière écologique. Les batteries au sable seraient-elles la solution pour produire de l’électricité verte ? La réponse se trouve-t-elle dans les plus grands déserts du monde ?
Une batterie au sable, qu’est-ce que c’est ?
Une batterie au sable est un système de stockage de chaleur à haute température qui utilise du sable ou des matériaux semblables. Elle fonctionne comme un « réservoir de chaleur » et possède une grande capacité, notamment pour stocker l’énergie excédentaire produite par l’énergie solaire ou l’énergie éolienne. En stockant cette énergie dans le sable, les batteries ne dépendent donc plus de combustibles fossiles. Le système de batterie au sable est récent puisqu’il a été présenté en juillet 2022. C’était notamment lorsque la BBC a annoncé que la première batterie avait été installée en Finlande, dans la ville de Kankaanpää. Cette immense batterie est reliée au réseau de chauffage urbain et permet de chauffer des bâtiments commerciaux, la piscine municipale et des maisons de particuliers. Notons qu’elle est exploitée par l’entreprise Polar Night Energy, pionnier en la matière !
Comment fonctionne une batterie au sable ?
Concrètement, il s’agit d’un énorme silo en acier rempli de sable dans lequel passent des tuyaux de transfert de chaleur. Il faut également ajouter des équipements à l’extérieur tels que des composants d’automatisation, des vannes, un ventilateur et un échangeur de chaleur ou un générateur de vapeur. Le sable est chauffé avec de l’électricité ou avec une production via de l’énergie solaire ou éolienne, tandis que la batterie est chargée grâce à l’excédent de production. L’énergie électrique est transférée à la batterie au sable grâce à un système de tuyaux d’air en boucle fermée. Quant à l’air, il est chauffé à l’aide de résistances électriques et circule dans la tuyauterie de transfert de chaleur. La chaleur de stockage est d’environ 600° C, mais cette température n’est pas limitée par le sable, mais par les éléments extérieurs. En effet, ces derniers n’ont pas les mêmes capacités que ce matériau naturel qu’est le sable.
Pourquoi utiliser le sable comme matériau de stockage ?
Vous l’avez peut-être remarqué que, même soumis à de très hautes températures, le sable ne « brûle pas » et reste chaud très longtemps. La plage est la meilleure preuve de ce constat ! Le sable peut être chauffé bien au-delà du point d’ébullition de l’eau et ces batteries peuvent stocker plusieurs fois la quantité d’énergie stockée habituellement dans un réservoir d’eau de même taille. Tous les sables peuvent être utilisés et il n’y a pas réellement de « taille » de grain de sable plus adaptée qu’une autre. Dans un souci d’économies sur les coûts de transport, l’entreprise finlandaise utilise du sable local de préférence, le genre qui n’est pas destiné à la construction ou à l’industrie.
Enfin, le sable a l’étonnante capacité de rester chaud pendant des mois si nécessaire. En Finlande, l’entreprise explique que la batterie au sable permet de chauffer pendant deux semaines, sans nécessiter aucun rechargement. La batterie au sable ne stocke pas de l’électricité à proprement parler, mais de l’énergie sous forme de chaleur. Par conséquent, elle peut permettre de chauffer les bâtiments via un système de pompe, mais ne peut pas envoyer d’électricité dans le réseau. Si tel est l’objectif, on doit ajouter une turbine ORC ou une turbine à vapeur pour reconvertir la chaleur en électricité, mais ce n’est pas le but initial d’une batterie au sable. D’après les résultats de cette étude scientifique, la généralisation de cette technologie permettrait d’économiser plus de 280 mégatonnes de CO2 par an. L’entreprise précise que ces batteries au sable sont uniquement destinées aux collectivités pour le moment. Elle n’en produit pas pour les particuliers. Cependant, on peut se demander si les batteries au sable ne seraient pas une solution d’avenir écologique ? Plus d’informations : polarnightenergy.fi