N° 271 I MARS -AVRIL 2013 L’enquête | 21 w magnétiques qui présentent des limitations importantes, aucun système ne peut stocker le courant électrique », précise Pascal Brault. À grande échelle, l’une des techniques les plus répandues consiste à utiliser l’excès de production électrique pour pomper l’eau d’un lac ou d’une rivière vers un réservoir (un lac de retenue par exemple) situé à une altitude plus élevée. Grâce à ces stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), l’électricité est temporairement stockée sous forme d’ énergie potentielle. Pour la récupérer ensuite, il suffit de laisser faire la gravité : ouvrir les vannes du réservoir et laisser l’eau s’écouler à travers des turbines qui produiront à nouveau de l’électricité. Il existe actuellement six grandes STEP en activité en France, produisant une puissance installée d’environ 5 gigawatts (5 GW), mais on pourra difficilement augmenter leur nombre, pour des raisons géographiques. Suivant la même logique, l’eau peut être remplacée par l’air (qui est alors stocké dans le sous-sol) : l’électricité produite à un instant donné permet de comprimer l’air, qui pourra être détendu ultérieurement dans des turbines afin de restituer l’électricité quand on le souhaitera ; c’est la technique CAES (compressed air energy storage). « Pour le stockage à grande échelle, un autre moyen consiste à utiliser des batteries géantes ou des fermes de batteries, donc à transformer l’énergie électrique en énergie chimique et vice versa », ajoute Alain Dollet. La Réunion dispose depuis 2010 d’un tel système : une batterie sodium-soufre de haute capacité capable de restituer 1 MW pendant sept heures. Mais l’essor des technologies de stockage électrochimique est entravé par plusieurs problèmes, notamment celui des matériaux utilisés : leur durabilité, leur recyclage… « Il en va de même dans les transports, où l’enjeu consiste à concevoir des batteries puissantes et légères », indique Pascal Brault. DE gr os ver ous techni ques De leur côté, la chaleur et l’hydrogène sont des vecteurs d’énergie un peu plus simples à stocker que l’électricité. Les recherches en cours se concentrent sur la mise au point de matériaux capables d’emmagasiner la chaleur à haute température (céramiques, déchets amiantés vitrifiés…) ou de fixer l’hydrogène (hydrures…). Toutefois, « il subsiste de nombreux verrous scientifiques et techniques au stockage de l’énergie. Certaines technologies sont relativement matures, mais d’autres sont encore balbutiantes », notent Alain Dollet et Pascal Brault. Le CNRS s’emploie à lever ces blocages et transfère son savoir-faire vers l’industrie. « Notre organisme, qui est l’un des quatre membres fondateurs de l’Ancre4, est un acteur majeur de la recherche dans le domaine du stockage de l’énergie, souligne Alain Dollet. L’énergie offre en effet un champ d’investigation fortement pluridisciplinaire qui fait appel aux sciences de l’ingénieur, à la chimie, à la physique, mais aussi aux sciences du vivant, aux sciences humaines et sociales… Fort de ses dix instituts, le CNRS réunit toutes ces compétences et son spectre d’intervention va de la recherche fondamentale à l’innovation. » La mission pour l’interdisciplinarité du CNRS vient d’ailleurs de lancer un grand défi sur le thème de la « Transition énergétique » qui vise à explorer de nouvelles voies de recherche en intégrant systématiquement les conséquences sociales, les impacts environnementaux et la disponibilité des ressources5. Et la problématique du stockage sera évidemment centrale dans ce défi. F. D. 1. Source : Service de l'observation et des statistiques, Bilan énergétique de la France pour 2011. 2. Unité CNRS/Université d'Orléans. 3. Unité CNRS/Université de Perpignan-Via-Domitia. 4. A ncre : A lliance nationale de coordination de la recherche pour l'énergie (www.allianceenergie.fr), fondée par le CEA, l’Ifpen, le CNRS et la CPU. 5. www.cnrs.fr/mi/spip.php?article247. Co ntactS : Pascal Brault > pascal.brault@cnrs-dir.fr Alain Dollet > alain.dollet@cnrs-dir.fr 03 Le barrage et le lac du Verney, en Savoie, appartiennent à une station de transfert d'énergie par pompage (ST EP), permettant de stocker de l'énergie électrique. énergie . poten tielle . Énergie interne d’un système soumis à une force (gravitation, force mécanique, moléculaire…) L’exploitation massive des énergies renouvelables, issues des hydroliennes (01) ou des éoliennes et des panneaux solaires (02) ne se fera qu’en levant le verrou du stockage. 01 02 03 © F. Od oux/EDF © Eyem atri x/fotoli a transi tion. énergé tique . Passage d’un modèle énergétique fondé sur la consommation abondante d’énergies fossiles à un modèle plus sobre et plus écologique.
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