Stockage de l’énergie : La fusion des métaux, piste prometteuse pour stocker de l’énergie ?

Extrait de l’article : la fusion des métaux une piste prometteuse pour stocker l’énergie

info communiquée par notre bon ami Mékilékon : « Enfin, un peu de positif lié à notre industrie. ce n’est pas si courant, de nos jours où l’on entend parler que de pollution, de fonderies qui ferment » ici remercié.

En partenariat avec The European Commission

Dans cette édition de Futuris, nous découvrons un projet de recherche européen mené notamment en Norvège et en Espagne et centré sur la fusion des métaux.

​ »Peut-on stocker de l’énergie à de très hautes températures, jusqu’à 2000 degrés ? Quels seraient les avantages d’une telle technologie ? Et quels défis faut-il relever pour la développer ? » interroge notre reporter Julián López Gómez qui s’est rendu en Norvège dans un laboratoire de fonderie de Trondheim pour rencontrer des scientifiques travaillant dans le cadre d’un projet appelé AMADEUS.

La fusion des alliages métalliques à 1700 degrés ne s’improvise pas. Munis de leurs protections, ces chercheurs veulent déterminer s’il est possible de produire de l’électricité grâce à l’énergie thermique à des températures extrêmement élevées.

​Ce jour-là, l’expérience consiste à mettre en fusion du fer pur, un mélange de silicium pur et un élément chimique appelé le bore.

« Stocker de l’énergie dans de très faibles volumes »
« Nous avons commencé avec les matériaux qui ont un potentiel d’énergie très différent selon qu’ils sont à l’état liquide ou solide et c’est ce type d’effet que nous cherchons principalement, » explique Merete Tangstad, spécialiste des matériaux à l’Université norvégienne de sciences et de technologie (NTNU). « C’est très important parce que cela nous permet de stocker beaucoup d’énergie dans de très faibles volumes, » renchérit-elle.

À ces températures, le transfert thermique ne se fait plus par conduction ou convection, mais par rayonnement. La procédure est contrôlée pour s’assurer qu’elle est performante, fiable et sûre et ainsi, prévenir les accidents, les défaillances techniques et le gaspillage d’énergie.

« Quand les températures sont élevées, tout réagit avec tout et chacune de ces réactions peut causer d’énormes changements au niveau des caractéristiques du contenant : il peut même se fissurer, » fait remarquer Natalia Sobczak, experte en sciences des matériaux à l’Institut polonais de recherche métallurgique (FRI). « On cherche donc à avoir les conditions adéquates qui permettent des réactions chimiques contrôlées lors du processus de fusion, » poursuit-elle.

Une centrale électrique thermique low cost ?
À Madrid, c’est l’étape concrète : la fabrication des premiers systèmes complets de stockage d’énergie. Sur place, les chercheurs qui participent également à ce projet espèrent bientôt réussir à élaborer une centrale électrique thermique low cost où l’énergie issue de sources renouvelables serait stockée dans des batteries qui s’appuieraient sur la technique de stockage par chaleur latente, puis qui alimenteraient des clients en électricité.

« On peut stocker à peu près entre 1 et 2 kilowattheures par litre de métal liquide. C’est environ 10 fois la capacité de stockage d’une batterie électrochimique conventionnelle, » explique Alejandro Datas, coordinateur du projet AMADEUS et ingénieur électrique à l’Institut d’énergie solaire de l’Université polytechnique de Madrid. « Toute cette énergie que l’on produit lors du processus de fusion, on ne la gaspille pas : c’est une énergie que l’on stocke sous forme de chaleur, » dit-il.

L’équipe veut tirer le maximum de la conversion de cette chaleur stockée dans les matériaux en électricité. Et pour ce faire, elle doit prendre grand soin de leurs électrons.

« Quand un certain matériau atteint une température élevée donnée, » indique Daniele Maria Trucchi, ingénieur en électricité de l’institut CNR-ISM, « il libère des électrons. Notre objectif, c’est de l’aider à libérer ces électrons de manière performante à une température qui ne soit pas trop élevée : de cette manière, on peut maximiser la conversion de l’énergie thermique en électricité, les électrons transportent l’électricité, » souligne-t-il.

Des systèmes de petite taille
Un premier prototype est prêt à démontrer la faisabilité de tout le concept.

Il utilise peu de composants. Donc il nécessite peu de travail d’installation et génère des coûts de maintenance faibles.

Si les tests sont concluants, les chercheurs croient en son potentiel de commercialisation.

« Élaborer des systèmes de petite taille, » fait savoir Alejandro Datas, coordinateur du projet, « cela nous donne l’avantage de pouvoir vendre de nombreuses unités, d’augmenter la production et d’améliorer significativement notre savoir-faire. Ce qui devrait nous permettre à court terme, disons dans les cinq ans à venir, de mettre cette nouvelle technologie sur le marché, » affirme-t-il.