Des scientifiques mettent au point un liquide capable de stocker l’énergie solaire pendant près de deux décennies

Les scientifiques ont fait un nouveau pas vers le stockage d’énergie à long terme pour l’énergie solaire.

Chalmers/BOID

L’énergie solaire est considérée comme l’une des alternatives les plus prometteuses aux combustibles fossiles.

Cependant, pour adopter entièrement cette énergie durable, il reste des défis à relever, dont le stockage à long terme de l’énergie solaire. Le stockage est essentiel pour garantir l’accès à l’électricité même lorsque le Soleil ne brille pas.

Une série d’articles de recherche offrent cependant un espoir, car ils présentent une nouvelle approche du stockage de l’énergie solaire.

Le liquide agit comme une batterie efficace

En 2018, des scientifiques suédois ont mis au point un « combustible solaire thermique », un fluide spécialisé qui serait capable de stocker l’énergie captée du Soleil pendant 18 ans.

« Un carburant solaire thermique est comme une batterie rechargeable, mais au lieu de l’électricité, vous mettez la lumière du soleil et obtenez de la chaleur, déclenchée à la demande », a expliqué à NBC News Jeffrey Grossman, un ingénieur qui travaille avec ces matériaux au MIT.

Ce fluide est mis au point depuis plus d’un an par des scientifiques de l’université de technologie de Chalmers, en Suède.

Le liquide change de forme sous l’effet de la lumière du Soleil

Le capteur solaire thermique nommé MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage System) fonctionne de manière circulaire. Une pompe fait circuler le combustible solaire thermique dans des tubes transparents. Lorsque la lumière du soleil entre en contact avec le combustible, les liaisons entre ses atomes sont réarrangées et il se transforme en un isomère riche en énergie. L’énergie du soleil est alors capturée entre les liaisons chimiques fortes des isomères.

Fait incroyable, l’énergie reste piégée à cet endroit même lorsque la molécule se refroidit à température ambiante. Pour utiliser l’énergie piégée, le liquide passe à travers un catalyseur (également mis au point par l’équipe de recherche), créant une réaction qui réchauffe le liquide de 63 °C. La molécule retrouve ainsi sa forme initiale, libérant l’énergie sous forme de chaleur.

« Lorsque nous en venons à extraire l’énergie et à l’utiliser, nous obtenons une augmentation de la chaleur qui est supérieure à ce que nous avions osé espérer », a déclaré dans le communiqué de presse le chef de l’équipe de recherche, Kasper Moth-Poulsen, professeur au département de chimie et de génie chimique.

En cas de demande d’énergie, le fluide riche en énergie peut être utilisé pour alimenter le chauffe-eau, le lave-vaisselle, le sèche-linge, etc. d’un bâtiment. Il pourrait également y avoir des applications industrielles, notamment la chaleur à basse température utilisée pour la cuisson, la stérilisation, le blanchiment et la distillation.

Le liquide est ensuite pompé dans le capteur solaire thermique pour être réutilisé. Jusqu’à présent, les chercheurs ont soumis le fluide à ce cycle plus de 125 fois sans que sa structure moléculaire ne subisse de dommages significatifs.

Moth-Poulsen a calculé qu’à son apogée, le combustible peut stocker jusqu’à 250 wattheures d’énergie par 1 kg. À poids égal, cela représente environ deux fois la capacité énergétique des batteries Powerwall de Tesla.

Application à grande échelle

À partir de la fin 2020, un projet européen dirigé par une équipe de Chalmers s’attachera à développer des prototypes de la technologie pour des applications à grande échelle. Le projet s’est vu accorder 4,3 millions d’euros par l’UE et durera 3,5 ans.

« Grâce à ce financement, le développement que nous pouvons maintenant effectuer dans le cadre du projet MOST peut conduire à de nouvelles solutions solaires et sans émissions pour le chauffage dans les applications résidentielles et industrielles. Ce projet entre dans une phase très importante et passionnante », déclare Kasper Moth-Poulsen.

Cette subvention s’accompagne de nouvelles avancées dans le développement de MOST. Les chercheurs ont utilisé la technologie dans un film pour fenêtre afin d’uniformiser la température à l’intérieur lors des journées chaudes. L’application de la molécule dans les stores et les fenêtres a déjà commencé par le biais d’une entreprise dérivée appelée Solartes AB.

Les chercheurs pensent que cette technologie pourrait être utilisée à des fins commerciales d’ici dix ans.

Lire aussi : Des cellules solaires semi-transparentes peuvent alimenter des serres sans retarder la croissance des plantes

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche