Des grues et du béton pour stocker de l’énergie

Produire de l’énergie en suffisance, on sait faire. Produire de l’énergie pas chère, on sait faire. La stocker de manière rentable économiquement, c’est pas encore ça. Pourtant des solutions technologiques font régulièrement surface. Comme celle qui consiste à utiliser la gravité pour récupérer l’énergie potentielle de la chute d’un fût de béton. Le principe énergétique est le même que celui d’un barrage hydroélectrique : quand l’électricité est en surplus, on s’en sert pour pomper de l’eau en haut d’un barrage. En cas de pénurie, l’eau s’écoule vers le bas en faisant tourner des turbines qui produisent de l’électricité. Dans le cas présent, quand il y a surplus, on monte des blocs de béton en haut d’une grue qui construit une tour. Lorsque la demande se fait sentir, les fûts sont lâchés au bout d’un câble et actionnent des moteurs. Avantage : pas besoin de grandes ressources en eaux ni de relief, et une installation beaucoup moins coûteuse. En outre, le béton étant bien plus dense que l’eau, il peut stocker de l’énergie cinétique de manière également bien plus dense.

Un démonstrateur déjà opérationnel

Energy Vault, créée par Bill Gross, un entrepreneur américain, et Andrea Pedretti, un ingénieur suisse, est basée en Suisse où un premier démonstrateur du concept a déjà été construit. Il mesure un dixième de la taille prévue pour une installation à pleine échelle. Actuellement, la grue de 20 m de haut est munie d’un bras pouvant prendre en charge des blocs de 500 kg. À terme, l’installation se composera d’un pilier de 120 m de haut muni de 6 bras de grues en étoile, qui actionneront des fûts de 35 t de béton pour les monter en tour, autour du pilier central, sous les bras.

Le tout sera automatisé, dirigé par des caméras embarquées et fonctionnera grâce à des algorithmes qui calculeront quels bras doivent prendre quel fût et où, faisant en sorte de compenser les mouvements d’oscillation provoqués par le vent. Quand la tour sera entièrement construite, l’énergie totale ainsi stockée variera entre 10 et 35 MWh.

L’efficacité du système est évaluée à 85 %, comparable donc à des batteries lithium-ion dont l’efficacité se situe autour de 90 %, et supérieure à celle de l’hydroélectrique qui est plus proche de 75-80 %.

Le béton, c’est trop cher

Très vite, Energy Vault a réalisé que dans cette idée, le béton, bien qu’étant un matériau peu coûteux, plombait le budget de l’installation. Aussi, l’idée a germé d’utiliser des déchets et, en l’occurrence, des déchets du BTP, tels que gravats et bétons issus de démolitions. Energy Vault a donc développé une machine qui permet de mélanger ces déchets avec une partie de ciment neuf pour fabriquer les blocs de béton utiles à sa tour d’énergie.

À présent que le concept est validé, la partie commerciale a débuté. L’entreprise espère construire ses premières unités commerciales dès 2019 grâce à des contrats en Inde et au Texas. En tablant sur le fait que plus les commandes seront importantes, plus le coût de construction et d’exploitation pourra diminuer, mais aussi que ces installations sont simples, durables, fiables, la start-up pense pouvoir occuper un segment du marché du stockage de l’énergie en surplus sur les réseaux.

Par Sophie Hoguin