Des Israéliens prônent le bromure local pour une nouvelle batterie innovante
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Des Israéliens prônent le bromure local pour une nouvelle batterie innovante

Les chercheurs du Technion et une firme US travaillent à créer des batteries abordables et rechargeables pour stocker l'énergie solaire et éolienne qui pourraient distinguer Israël

Vue aérienne de panneaux solaires à proximité de la ville d'Eilat, au sud du pays (Crédit : Moshe Shai/FLASH90)
Vue aérienne de panneaux solaires à proximité de la ville d'Eilat, au sud du pays (Crédit : Moshe Shai/FLASH90)

Des efforts innovants visant à développer une batterie rechargeable à un prix abordable pour stocker les énergies solaire et éolienne, en utilisant des ressources extraites dans le pays, pourraient placer Israël sur le devant de la révolution énergétique renouvelable dans le monde dans moins de trois ans.

Les chercheurs du Technion, dans la ville de Haïfa, dans le nord du pays, ont établi un partenariat avec une firme américaine qui vend d’ores et déjà des batteries de stockage avec pour objectif de développer une version moins chère et plus efficace du modèle qui, en étant concurrentielle au niveau du prix, pourrait devancer ce qu’offre aujourd’hui le marché.

Le système s’appuie sur le zinc et le bromure. Israel Chemicals, qui est déjà le plus important producteur de bromure dans le monde, a annoncé au mois de septembre investir 50 millions de dollars pour élargir ses capacités dans son usine de la mer Morte. Le bromure, comme le zinc, sont relativement peu chers – et certainement bien moins coûteux que le lithium utilisé pour approvisionner en énergie les dispositifs portables comme les téléphones et les ordinateurs.

Le principal obstacle, dans le monde entier, au remplacement des énergies fossiles par les énergies renouvelables à 100 % est le manque d’options de stockage. Le soleil ne brille pas la nuit, et on peut avoir envie de prendre une douche même en l’absence de vent.

L’usine Dead Sea Works au sud de la mer Morte, le 1er février 2012 (Crédit : Yossi Zamir/Flash90)

Aujourd’hui, les énergies renouvelables sont utilisées en combinaison avec les énergies fossiles. Au sein de l’Etat juif, par exemple, où le ministère de l’Energie vise à obtenir 30 % de son approvisionnement énergétique à partir des énergies renouvelables d’ici 2030, le gaz naturel fournira les 70 % restants, notamment aux moments où la fourniture en énergie renouvelable est minimale mais où la demande est élevée.

Aujourd’hui, plus de 90 % du stockage des énergies renouvelables se fait par le biais du pompage de l’eau en amont en la laissant plonger en aval – ce qui active des turbines, un système qui est utilisé lorsque cette énergie est nécessaire. Similaire, dans son principe, à l’hydroélectricité, ce stockage n’est adapté qu’aux terrains présentant un dénivelé, l’eau devant être pompée à plusieurs centaines de mètres en hauteur par la station solaire ou éolienne.

Le réservoir supérieur (Llyn Stwlan) et le barrage Ffestiniog Pumped Storage Scheme dans la région des Galles du nord (Photo prise par Adrian Pingstone en 1988 et diffusée dans le domaine public/Wikimedia).

L’autre méthode, bien moins commune, pour stocker de l’énergie renouvelable est le stockage de l’énergie par l’air comprimé. L’air est pompé dans des cavernes souterraines. Lorsqu’il peut s’échapper – un échappement contrôlé – l’air sous pression active les turbines qui, à leur tour, produisent de l’énergie. Une option qui nécessite néanmoins la présence de caractéristiques souterraines naturelles, comme des espaces souterrains hermétiquement clos, qui sont limités.

Selon Bloomberg NEF, principale filiale de recherche de Bloomberg, les coûts en baisse des énergies solaire et éolienne, ainsi que ceux induits par les batteries, permettraient à ces énergies de représenter presque 40 % de l’électricité mondiale en 2040.

Aujourd’hui, la course vers ces avancées se concentre sur le développement d’alternatives au pompage de l’eau, des alternatives qui pourraient être installées partout.

Une batterie Primus Power et ses équipements créés pour stocker de l’énergie renouvelable (Autorisation)

Un système, qui est déjà dans sa deuxième génération, est commercialisé par Primus Power, une firme basée dans la Silicon Valley – même s’il n’est pas encore présent en Israël.

Adaptée au stockage de l’énergie solaire et éolienne, cette technologie se concentre sur un réservoir combinant le bromure et le zinc — deux matériaux qui réagissent pour produire de l’énergie.

Aujourd’hui, chacune de ces unités – qui sont vendues sous forme de blocs – peuvent stocker 125 kilowatts/heure d’énergie. Un kilowatt/heure (kWh) correspond à la quantité d’énergie nécessaire pour assurer le fonctionnement d’un appareil de 1 000 watts pendant une heure. Pour comparer, un climatiseur en fonctionnement pendant huit heures par jour peut consommer jusqu’à 340 kilowatts/heure par mois.

Primus est entré en contact avec des chercheurs du Technion pour tenter de multiplier par deux la capacité de cette batterie – à 250 kWh – dans une unité de même taille pour la rendre plus compétitive.

Ces nouvelles unités améliorées – qui sont vendues en série aux compagnies d’électricité et aux fermes éoliennes notamment – permettront au prix du kWh de passer de 150 dollars à 100 dollars, et ce tant que l’équivalent de 500 MW seront vendus par an sous la forme d’unités, pour obtenir l’économie d’échelle nécessaire.

A la tête de la recherche en laboratoire, Matthew Suss, un Israélien qui a grandi au Canada et qui est revenu, il y a six ans, pour travailler au sein de la Faculté de génie mécanique du Technion. Professeur-adjoint là-bas, il est spécialisé dans les systèmes électro-chimiques de stockage de l’énergie et dans le dessalement de l’eau.

Matthew Suss du Technion – Institut israélien de technologie (Autorisation)

Alors que le projet a commencé depuis six mois, Suss affirme que son équipe a presque atteint son but intermédiaire de stocker 175 kWh dans l’unité de même taille. La nouvelle batterie de 250 kWh pourrait arriver sur le marché d’ici trois ans, à la fin du projet.

« Nous espérons que cela deviendra le système de stockage privilégié dans le monde, et que cela aidera Israël parce que du bromure, il y en a ici », commente-t-il auprès du Times of Israel.

« Dans un pays où il y a tant d’ensoleillement, où le bromure est relativement abondant, ce projet pourrait servir de catalyseur pour amener Israël là où le pays doit être, à savoir à l’avait-scène de la révolution des énergies renouvelables », continue-t-il.

Le projet – qui consiste en deux années de travaux en laboratoire et en une année de développement commercial par Primus – a été financé à hauteur d’environ un million (ce qui représente la moitié des coûts de recherche et de développement) par la fondation BIRD — fondation américano-américaine de recherche et développement industriels binationale, établie en 1977 par les gouvernements américain et israélien pour promouvoir une coopération mutuellement bénéfique entre les entreprises des deux pays, y compris les start-ups.

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