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La «batterie de béton»: le pari d’une start-up tessinoise

Développer le stockage de l’énergie est indispensable à l’essor des énergies vertes comme l’éolien et le solaire. A Biasca, Energy Vault propose une nouvelle solution pour y parvenir, basée sur une technologie simple et économique

Nous sommes dans une manufacture abandonnée de la zone industrielle de Biasca, au nord du Tessin, dans les locaux d’Energy Vault. C’est ici, entre les montagnes vertes et un ciel bleu pétant, qu’Andrea Pedretti nous présente une technologie qu’il décrit comme «révolutionnaire» pour le stockage des énergies renouvelables. Elle pourrait faire office d’alternative aux lacs de rétention couplés aux centrales hydroélectriques – qui assurent actuellement 96% de l’entreposage d’électricité dans le monde.

A la mi-août, le CEO d’Energy Vault, Robert Piconi, était aux Etats-Unis dans le Connecticut où il exhibait leur technologie pour la première fois, à un festival d’idées. «L’accueil a dépassé nos attentes», confie Andrea Pedretti, Chief Technology Officer de la start-up, ingénieur civil de formation.

Une batterie mécanique

Même Bill Gates a salué l’initiative, tweetant que le solaire et l’éolien n’atteindront pas leur potentiel tant que les possibilités de stockage d’énergie n’augmenteront pas, et que des entreprises intéressantes travaillent dans ce secteur, citant Energy Vault. Les énergies vertes fonctionnant de manière intermittente compliquent en effet la gestion des réseaux électriques. Pouvoir entreposer l’énergie lorsqu’elle est en excès et la libérer en cas de besoin constitue donc un enjeu crucial.

Le système d’Energy Vault consiste en une «batterie, non pas chimique, mais mécanique», explique Andrea Pedretti. Le démonstrateur est composé d’une grue de seconde main bleue – «on l’a repeinte, elle était rouillée» –, entourée de bidons métalliques remplis de béton pesant chacun 500 kilogrammes. Le principe est simple: «Lorsqu’un objet est soulevé, il emmagasine de l’énergie et quand il est déposé, il relâche celle-ci.»

A l’aide de logiciels complexes et de caméras, la grue, alimentée par l’excès d’énergie solaire ou éolienne du réseau électrique, soulève et empile les bidons. Simultanément, dans les locaux, sur de grands écrans, tous les paramètres concernant la grue – position, vitesse, tension des câbles, température, etc. – sont contrôlés en temps réel.

Entreposage crucial

Le réseau électrique fonctionne seulement si la quantité d’électricité générée équivaut à celle consommée, et cet équilibre est difficile à maintenir en tout temps. La technologie développée par Energy Vault offre une solution. «Il y a stockage d’énergie quand la demande diminue et qu’il y a surproduction. La grue empile alors les blocs. Nous fournissons ensuite de l’énergie si la demande augmente, en déchargeant la tour», explique Andrea Pedretti.

Il s’agit d’un processus similaire au pompage-turbinage des centrales hydroélectriques où l’énergie est entreposée en pompant l’eau vers un réservoir en hauteur, laquelle est ensuite récupérée en laissant couler l’eau dans un bassin plus bas, activant une turbine.

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Le démonstrateur de Biasca correspond au dixième de la taille de l’unité commerciale qui mesurera 120 mètres de hauteur, possédera six bras et soulèvera des blocs de béton de 35 tonnes. En hissant et empilant ces poids, elle atteindra sa capacité maximale en une dizaine d’heures. Après quoi, elle sera en mesure de fournir 35 mégawattheures (MWh), soit la consommation 2000 foyers suisses par jour. Un lac associé à une centrale hydroélectrique peut emmagasiner des centaines de MWh, mais il s’agit d’installations de plus grande envergure.

Les intérêts du système d’Energy Vault? Il peut être installé n’importe où, à condition d’avoir à disposition quelque 70 mètres de diamètre, l’espace requis pour un édifice. Les centrales hydroélectriques ne peuvent être construites que dans des régions avec de l’eau et des bassins de diverses altitudes. «Ce n’est pas pour rien que près des trois quarts du stockage fait grâce à celles-ci s’effectuent dans seulement une dizaine de pays», fait valoir Andrea Pedretti.

Déchets de construction

La quantité d’énergie qui ressort du dispositif après stockage correspond à 85-90% de l'énergie reçue, alors que ce rendement n'est que de 75-85% pour le pompage-turbinage. Le système peut durer une trentaine d’années. Enfin, son coût est relativement bas, les poids étant constitués de déchets de construction recyclés.

Le grand défi d’Energy Vault est d’éviter que le poids oscille. Il doit être posé à un endroit précis au centimètre près. «Seul un léger souffle peut le faire vaciller pendant une demi-journée. La technologie doit être à l’épreuve du vent et du mauvais temps.» Des algorithmes permettant d’éviter les oscillations ont été mis au point.

Le marché visé par la start-up est celui des entreprises électriques ou d’énergies renouvelables, photovoltaïque et éolienne. «Nous sommes sollicités de partout. Des contrats sont sur le point d’être signés en Inde et au Texas, pour une fourniture dès 2019.»

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