Rendement record pour un stockage d’électricité à air comprimé

Trop beau pour être vrai? Voilà de quoi relancer de belles batailles idéologiques, comme celle qui a sévi entre détracteurs et partisans de la voiture à air comprimé. Une startup américaine affirme avoir résolu le principal obstacle au stockage d’électricité sous forme d’air comprimé. Non pas pour faire avancer un quelconque véhicule, mais pour stocker l’électricité des sources renouvelables. Selon Technology review, SustainX affirme pouvoir atteindre un rendement record de 95%. Une annonce efficace en termes financiers, puisque l’entreprise vient de lever 20 millions de dollars pour industrialiser son système.

Comme les nombreuses querelles de chapelle dans ces colonnes en témoignent, l’intermittence des énergies éolienne n’est pas sans créer de problèmes dans les réseaux électriques. D’où l’idée de stocker le surplus d’électricité, pour lisser la courbe de production d’électricité éolienne. L’Allemagne dispose d’un tel stockage, et deux réservoirs sont en construction aux Etats-Unis (1). Mais si l’idée est séduisante, le procédé est gourmand en énergie: comprimer un gaz libère de la chaleur (qu’il faut évacuer avant de stocker le fluide) tandis que sa «détente» dans une turbine le refroidit (il faut donc le réchauffer). Résultat, dans le stockage allemand, il faut fournir 2,4 kWh d’énergie pour en récupérer 1 kWh, et le principe du stockage adiabatique —sans échange d’énergie avec l’extérieur du dispositif—, s’il est plus rentable —1,4 kWh consommé pour 1 kWh récupéré— reste peu performant et plus complexe à mettre en œuvre.

SustainX affirme avoir mis au point un procédé de récupération de la chaleur libérée pendant la compression grâce à un brouillard d’eau qui se réchauffe pendant la compression. Un processus isotherme, à température constante, donc. L’eau chaude est stockée, et son énergie est utilisée lors de la détente du gaz qui produit de l’électricité. Le système fonctionne avec des pistons, ce qui permet d’atteindre des pressions de stockage plus élevées qu’avec des turbines. Au besoin, pour améliorer son efficacité, le stockage peut aussi utiliser de la chaleur perdue par des usines situées à proximité. Selon SustainX, en ne consommant que 1,05 kWh pour en récupérer 1 kWh, le principe permettrait de délivrer du courant moins cher que celui produit en brûlant du gaz naturel aux heures de pointes.

Le hic? Il est de taille. Car si la preuve de l’efficacité reste à faire, le procédé de SustainX repose sur des réservoirs externes, et non dans des cavités géologiques comme on en utilise pour stocker le gaz naturel. Ce qui limite le volume et fait sérieusement grimper le coût de l’installation. Pour le moment, la startup dispose d’un prototype capable de produire 40 kilowatts électriques, et en construit un de 1000 kW. Plus grave, SustainX ne donne aucune indication sur la quantité d’énergie stockée dans son système: l’énergie d’un stockage est le produit d’une puissance —dont il est facile d’afficher des valeurs élevées— par une durée de fonctionnement. D’après les infos que j’ai trouvées, le futur prototype stockerait 4 MWh d’électricité (soit 4h de fonctionnement à pleine puissance). Un bon début pour décaler la production des heures creuses vers les heures de pointe pour vendre l’électricité au prix fort. Mais pas de quoi régler la crise de l’énergie.
(1) Lire «Et si on mettait le vent en bouteille», 13 mars 2010.

L’escargot de mer, un OGM malgré-lui

Comme c’est la fin d’année, chacun y va de sa sélection des meilleurs sujets, des infos les plus insolites, des articles les plus lus, etc. L’hebdomadaire britannique New Scientist a choisi, entre autres, de nous reparler des animaux les plus étranges. A commencer par cet étrange escargot de mer, Elysia chlorotica, qui vit sur les côtes de l’Est américain.

En principe, il mange des algues. Mais une fois qu’il s’en est nourri pendant seulement deux semaines, il peut vivre une année entière, jusqu’à sa mort de vieillesse.

Ce n’est pas qu’il est capable de pratiquer un carême ou un ramadan sans fin. C’est qu’il est malin: il tire son énergie de la lumière solaire qui pénètre dans l’océan. Un animal à photosynthèse! Et ce n’est pas tout. Car privé naturellement de chloroplastes (les cellules solaires végétales), comme tous les animaux, il s’en fabrique en recyclant les gènes des chloroplastes des algues qu’il a bouffé. Un auto-OGM en quelque sorte… Allez, ça mérite une petite vidéo, offerte par New Scientist.

Plus noir que noir

L’immense Cocteau avait écrit que «les miroirs feraient bien de réfléchir un peu plus avant de renvoyer les images». Et bien pour le tapis de nanotubes de carbone, c’est tout réfléchi: il ne renvoie pas de lumière, ou presque. Car c’est un véritable noir qui a été mis au point par une équipe de la Rice University, le temple américain des nanotechs. Une sorte de paillasson de nanotubes de carbone qui absorbe plus de 99,9% de la lumière visible qu’il reçoit.

En gros, le principe n’est pas nouveau: tandis que les nanotubes de carbone, 400 fois plus fins qu’un cheveu, ont individuellement un bon coefficient d’absorption de la lumière, leur arrangement en brosse crée des pièges dont les photons ne s’échappent pas. La lumière qui pénètre entre les tubes subit de multiples réflexions jusqu’à être presque totalement absorbée. Ne ressort que 0,045% de ce qui éclaire le matériau, cent fois moins qu’une bonne peinture noire, et trois fois moins que le précédent matériau le plus noir enregistré au Guinness Book… Ça ferait un capteur solaire presque idéal s’il était aussi capable d’absorber les infrarouges et les ultraviolets, ce que les inventeurs vont s’attacher à vérifier.

Mais je vois d’ici la première application, qui ne sera pas du tout pacifique. Au prix du kilo de nanotubes, il n’y a guère que les militaires qui pourront se l’offrir en quantité. Car un revêtement presque 100% noir, ça s’appelle une «peinture» qui rend invisible les avions, navires et autres missiles… Et pour ça, les bidasses sont prêts à noircir leur budget!