Une alternative au stockage de l’électricité

L’électricité est conservée d’ordinaire sous forme d’énergie chimique. C’est le cas, par exemple, des piles que l’on utilise dans les lampes de poche ou les téléphones portables, ou bien encore des batteries de voitures.

On utilise également dans la vie quotidienne des accumulateurs de chaleur : l’énergie peut être, ainsi, conservée dans des thermos, des bouillottes ou de gros poêles de campagne. Il serait très commode et très avantageux de pouvoir stocker de l’électricité dans des accumulateurs de chaleur de ce type. Des chercheurs de l’Université d’Etat de Petrozavodsk, en coopération avec une compagnie énergétique privée, s’emploient à concrétiser cette idée.

Comme matériau accumulateur de chaleur, ils utilisent du chlorure de talc naturel, dont on trouve des gisements en Carélie et en Finlande. Ce minéral est également appelé pierre ollaire ("pierre de vase") ou stéatite. Il possède une capacité de stockage thermique élevée (2,5 fois supérieure à celle des briques servant pour les poêles). Autrefois, le chlorure de talc, une pierre facilement taillable, servait à réaliser non seulement des poêles pour se chauffer, mais aussi des vases et même des poêles à frire. Le chlorure de talc s’est formé par carbonisation (absorption du gaz carbonique) à partir de roches volcaniques, ce qui lui confère ces qualités tout à fait inhabituelles.

Les chercheurs de Petrozavodsk tentent actuellement d’associer des accumulateurs de chaleur au chlorure de talc à des éoliennes. L’énergie du vent n’est en effet pas utilisée de manière optimale, car il ne souffle pas en permanence. Lorsque l’éolienne tourne à grande vitesse, mais que la consommation est faible, il faut envoyer l’énergie produite dans une résistance ballast, ce qui fait que de l’énergie thermique se dissipe inutilement dans l’atmosphère. Si cette énergie pouvait être dirigée vers du chlorure de talc, le rendement des éoliennes pourrait augmenter de 40%.

Un problème analogue se pose avec les centrales nucléaires. La nuit, la consommation industrielle et domestique d’électricité baisse. Or, il n’est pas facile de diminuer la production des centrales nucléaires. Une des solutions consiste à construire des sortes d’anti-centrales hydrauliques – la nuit, à l’aide de pompes alimentées par le courant de la centrale, on fait remonter de l’eau dans un réservoir situé plus haut afin que le jour, l’eau, en tombant, puisse fournir de l’énergie hydraulique. Mais de tels réservoirs occupent une énorme superficie, alors que les accumulateurs thermiques sont des plus compacts.

Les travaux des chercheurs de Carélie sont soutenus par l’Agence russe de l’énergie nucléaire, Rosatom, ce qui en dit long sur les perspectives qui s’ouvrent devant eux. L’énergie de demain pourrait fort bien être partiellement stockée dans des "réservoirs" de chlorure de talc.


BE Russie numéro 23 (25/08/2009) – Ambassade de France en Russie / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/60194.htm

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Lo

bon déjà faut trouver une eolienne qui dissipe son electricité en thermique sans la mettre sur le réseau ( quelque cas en espagne?) ensuite ok on chauffe le talc,  alors on a du talc chaud … merci mais  d’ou viennent les 40% de rendement eolien en plus?  une centrale thermique a talc  liée a un parc éolien?  de nombreux investissement  mais pourquoi pas… mais bon comme on dit toujours,  chercher chercher, on trouvera bien un truc qui fonctienera, et au plus de pistes sont ouvertes au plus de nouvelles idées apparaitrons  

alain843

est un minéral composé de silicate de magnésium doublement hydroxylé de formule Mg3Si4O10(OH)2, pouvant contenir des traces de Nickel, de Fer, d’Aluminium, de Calcium ou de Sodium. La stéatite ou pierre à savon ou craie de Briançon ou encore pierre ollaire est une roche très tendre, principalement composée de talc…est ou a été utilisée comme matériau de fours, d’éviers, de centraux électriques, d’habillage de résistances électriques (chauffe-eau), dans la construction d’un poêle de masse, etc.  il ne s’agit probablement que d’une erreur de traduction

bmd

Le chlorure de talc, çà n’existe pas; ce qui existe, c’est la stéatite, ou pierre à savon, composée surtout d’un minéral appelé talc, et qui contient assez souvent un autre minéral appelé chlorite. Cet article est rédigé de façon inepte et n’apporte rien de nouveau. La stéatite est utilisée depuis des temps immémoriaux en sculpture, mais aussi pour ses propriétés thermiques exceptionnelles. C’est en effet un matériau à point de fusion très élevé, environ 1600 °C, et à très forte capacité et conductivité thermique. On s’en sert par exemple pour faire des poêles de faible encombrement. L’idée d’utiliser des matériaux à forte capacité thermique pour servir au stockage de chaleur produite par des résistances électriques, puis d’utiliser cette chaleur pour faire tourner une turbine à air chaud et la retransformer en électricité , ceci afin de régulariser l’éolien ou le solaire, est loin d’être nouvelle. On pense en général utiliser des céramiques ou des sels fondus. Pourquoi pas la stéatite en effet. Mais les quantités disponibles ne sont pas énormes, et je doute qu’elles soient à la mesure des besoins ainsi créés. D’autre part, le rendement de l’opération sera faible.

Armand

encore un article écrit par un “journaleux”  qui ne comprend rien à ce qu’il raconte. Pour Alternote, les “piscines” à déchets sont là pour arrêter les émissions de particules, qui sinon échaufferaient les déchets par réaction en chaine. Il n’y a donc pas de chaleur à récupérer, puisque justement on empêche les radio-éléménts de se mettre à en produire. Pourquoi alors ne pas les laisser chauffer ? Pour éviter de se retrouver avec une centrale nucléaire à ciel ouvert. On pourrait déjà essayer de valoriser la chaleur des centrales électriques (nucléaires ou fossile) qui rebalancent dans la nature 2 fois plus d’énergie qu’elles n’en injectent dans le réseau

bmd

C’est Alternote qui a raison. Dans une piscine, on empêche certes les rayonnements provenant de la désintégration des éléments des isotopes radioactifs de se répandre dans la nature. Une épaisseur de 3 mètres d’eau suffit à tous les arrêter. Mais ces rayonnements sont quand même produits et il y a en même temps dégagement de chaleur. Tout cela décroît rapidement,en quelques années, sauf pour quelques éléments à longue durée de vie, donc relativement peu actifs.  Il serait possible, pour les éléments à longue durée de vie que l’on compte enfouir dans le sous-sol, d’imaginer de mettre les containers dans un échangeur de chaleur qui pourrait fournir de la chaleur pendant des milliers d’années. Mais bien sûr, on hésiterait à confier ce genre de chaudière à tout un chacun, et la puissance thermique de ces déchets n’est pas extraordinaire, car en définitive, leur volume est faible. Sans doute aurez-vous remarqué que l’eau des piscines ne se met pas à bouillir!

Guydegif(91)

Même si l’article n’est pas révoluionnaire par sa teneur et qq limitations ou inepties….”sortes d’anti-centrales hydrauliques = STEP: station de transfert d’énergie par pompage, existant en France depuis qq 70 ans !”, si Carélie et Rosatom explore une nouvelle piste côté ”talc” ou ”stéatite”, ne jetons pas trop vite la pierre de…vase. Il parait en effet judicieux de considérer le ”Bouquet de Solutions”, plutôt qu’une solution unique, dans tous ces domaines… Donc, pourquoi pas, en guise de ”tampon d’énergie”, sous forme ”directe”(batteries) ou sous forme ”potentielle” (STEPs (dont il faudrait prévoir qqs unes en plus, ou des anciennes revampées!)), ou sous forme de ”réserve chaleur” (sels fondus -typique du solaire à concentration -voir ”desertec”- )…ou talc / stéatite mentionnés dans cet article…. Wait & See ! disait un vieux…. loup de mer ! A+ Salutations Guydegif(91) 

Guydegif(91)

J’avais oublié de relever et souligner dans mon post précédent un aspect évoqué dans l’article qui mérite de s’y intéresser 2′, car éventuellement une piste pour stocker notre CO2 produit. : ”…Le chlorure de talc s’est formé par carbonisation (absorption du gaz carbonique) à partir de roches volcaniques, ce qui lui confère ces qualités tout à fait inhabituelles. Cette piste mérite qq investigations, histoire de voir si pas une solution alternative au stockage du CO2 dans des nappes ex-réservoir, HC ou aquifères….? A suivre parmi le ”Bouquet de Solutions” à envisager et explorer là aussi…. A+ Salutations Guydegif(91)

yp

des lecteurs sont passionnants, merci messieurs pour toutes ces précisions instructives.

Armand

puisque je les partage. J’ai répondu peut-être de manière trop simplifiée. Si on peut récupérer l’énergie d’échauffement des déchets, alors on peut encore plus facilement récupérer celle des centrales en fonctionnement. Or à ce jour, pour 3 MWh nucléaires produits, on en balance 2 à la rivière (et dans les nuages). Commençons déjà par essayer de valoriser cette énergie gigantesque, qui est deux fois supérieure à la production électrique française. Pour l’instant, à part dans une ferme de crocodile, on ne valorise pas grand chose. Pourquoi ? Parce que valoriser, sous forme transportable, une température faible est très difficile. Si c’était facile, EDF le ferait sans complexe, vu la manne disponible. Si EDF, qui possède d’immenses talents, ne le fait pas, c’est qu’on ne connait aucun moyen de valoriser de façon économique cette énergie. Conclusion, pour valoriser la chaleur des déchets, faudra repasser.

Lafden

L’éolien et le photovoltaïque combinés ne fourniront que rarement (sinon jamais) suffisamment d’énergie aux populations qui les exploitent. Elles sont complémentaires à l’énergie thermique (combustibles fossiles), à l’énergie nucléaire ou à l’énergie hydroélectrique. Pourquoi stocker l’énergie? Quand le photovoltaïque ou l’éolien produisent, on n’a qu’à diminuer la production d’électricité nucléaire, thermique ou hydroélectrique. C’est la façon la plus intelligente d’économiser. À part l’éolien, au Québec, notre production d’énergie est pratiquement totalement hydroélectrique. Nous conservons donc notre eau accumulée derrière les barrages quand il y a du vent. C’est d’autant plus facile quand l’énergie est transportée par les mêmes lignes de transport d’énergie.C’est comme ça chez-nous…et chez-vous qu’en est-il?

Guydegif(91)

Fafden vous répondez 3lignes plus loin de votre post à votre propre question: ”Pourquoi stocker l’énergie?” Tout simplement ”pour en avoir quand il en faut !” Nous conservons donc notre eau accumulée derrière les barrages quand il y a du vent. : donc à ces moments-là c’est l’éolien qui produit pour couvrir des besoins ! et qd il n’y a pas de vent ou produit en hydro-électrique. On fait pareil avec les STEP ! Mais le ”stockage d’énergie” ou la ”disponibilité de réserves d’énergie” c’est kif kif: c’est essentiel et stratégique ! A+ Salutations Guydegif(91)

Tartempion

  M. LAFDEN, un peu de prudence : comment savez-vous ce qu’il va advenir de l’éolien et du photovoltaïque ? L’éolien actuel, qui ne démarre qu’à 4 m/s dispose d’une moyenne mondiale de 2000 h d’efficacité par an, mais savez-vous que dès que la production va démarrer à 2 m/s cette même efficacité va monter à plus de 6000 heures !   Le solaire, totalement non rentable pour le moment, risque de le devenir d’ici à une quinzaine d’années, peut-être même avant ! Même l’hydraulique neuf ne sera plus possible, et les fossiles encore moins ! Car les biomasses seront largement suffisantes pour assurer l’interim   … Alors de grâce, soyez prudents car 6000 h + stockages + PV + biomasse cela risque de changer la vision énergétique ……

Dan1

Evidemment, si on mesure le temps de production sur l’année d’une éolienne à partir de 2m/s au lieu de 4m/s, elle va produire plus longtemps. Admettons qu’elle produise 3 fois plus longtemps (on passe de 2 000 à 6 000 heures), pour autant cela ne veut pas dire que l’on récupère 3 fois plus d’énergie, très loin s’en faut, car la puissance disponible est fonction du cube de la vitesse. Par exemple, si la puissance nominale est de 2 MW à 13 m/s, elle n’est plus que de 189 kW à 4 m/s et de seulement 47 kW à 2m/s. Cela veut dire qu’elle produira toujours la majorité des MWh lors des vents forts et sur une très courte durée et qu’elle produira longtemps mais très peu pendant des milliers d’heures. Par exemple, si en moyenne, elle tournait 4 000 heures avec un vent à 2m/s, elle produirait : 4 000 x 47 = 188 000 kWh = 0,19 GWh. Alors que si elle fonctionne 500 heures à 13 m/s, elle produit : 500 x 2 000 = 1 million de kWh = 1 GWh Cela veut dire que si on veut récupérer une grosse quantité d’énergie avec des vents faibles, il faut considérablement augmenter le nombre d’éolienne. 

Dan1

Tout à fait d’accord pour dire que le stockage est incontournable pour le développement des EnR intermittentes et aléatoires dont l’éolien. Il faut bien cerner le problème et les ordres de grandeur en jeu car c’est ce qui dicte ce qui est faisable car réaliste et ce qui est utopique. Dans une autre discussion : Je demandais à chelya de m’indiquer le facteur de charge moyen des éoliennes allemandes pendant la période du 14 au 29 septembre 2008. Le but était de montrer, qu’à l’échelle d’un pays, le facteur de charge peut être assez faible sur plusieurs semaines et donc nécessiter soit l’usage de centrales palliatives, soit avoir recours au stockage sur le long terme. Les données de Windmonitor prévoyaient un facteur de charge de 4,2 % sur 16 jours. Après compilation fastidieuses des données de production réalisées publiées quart par quart d’heure par les opérateurs allemands (EON, Vattenfall, RWE et ENBW) il s’avère qu’il était de 7 % (variant de 17,7 % à 0,8 %). Pour garantir la fourniture d’électricité à partir d’un mix majoritairement éolien dans ces conditions, il faudrait disposer de système de stockage de masse sur plusieurs semaines. C’est là que les ennuis commencent, car les ordres de grandeur deviennent problématiques. A titre indicatif, les 23 GW d’éolien allemand peuvent produire jusqu’à 40 TWh par an les bonnes années (facteur de charge moyen annuel de 19,8 %) mais de façon irrégulière. Il faudrait donc pouvoir lisser par stockage la restitution de l’énergie produite. Par exemple, lorsque le facteur de charge était de 7 % en septembre 2008, il aurait été intéressant de restituer de l’énergie stockée pour atteindre un facteur de charge de 19 % sans forte fluctuations. Dans ce cas, la différence entre 7 % et 19 % représente une quantité d’énergie égale à environ 1 TWh. Et cette capacité de stockage ne se trouve pas sous le sabot d’un cheval… notamment dans le cas des pays à population dense. La cas du Canada est intéressant car il s’agit d’un pays gigantesque qui peut mobiliser des ressources hydrauliques énormes au service d’une population restreinte en regard de l’étendue géographique (cas presque similaire pour la Norvège). Ce schéma ne fonctionne pas pour le centre Europe beaucoup plus densément peuplé. Dans ce cas, il faut avoir recours aux énergies concentrées.

chelya

A l’échelle de l’Europe (échelle ou se situe la gestion de la production nucléaire et charbon donc j’ai du mal à voir pourquoi vous vous acharnez à ne considérer l’éolien que sous l’angle strictement national, enfin si je sais mais c’est pas joli joli comme raison…), les variations sont beaucoup moins grandes comme il est indiqué dans ma réponse à votre commentaire… Le stockage sert seulement pour abaisser les pointes de consommation et limiter les variations imprévisibles de cette consommation, mais en aucun cas à répondre à la production de base ! Dans ce cas la baisse de l’éolien (très relative en comparaison d’un arrêt de centrale nucléaire) est plus économiquement pris en charge par une partie en solaire, une partie en hydroélectricité et une partie en biomasse (et éventuellement une partie d’énergie des océans)… Quant à votre dernier argument sur la densité de population vous avez une publication dans une revue scientifique à comité de lecture qui le valide ou c’est encore une de vos inventions ?

chelya

L’éolien actuel, qui ne démarre qu’à 4 m/s dispose d’une moyenne mondiale de 2000 h d’efficacité par an, mais savez-vous que dès que la production va démarrer à 2 m/s cette même efficacité va monter à plus de 6000 heures ! Hum… Quand on ne connait rien à l’éolien on évite de faire des commentaires sur le sujet… Une production de 2000h par an ça ne veut pas dire que le vent souffle uniquement 2000 h par an sinon ce serait vite chiant de regarder l’America’s Cup… L’éolienne produit pendant 7000 heures avec une production variable qui est équivalente à 2000 h de production à puissance maximale… A 2m/s il n’y a quasiment rien en énergie donc ça ne changerait strictement rien…

Tartempion

A Mister DAN 1 : Vous n’avez pas lu dans mon propos une quelconque augmentation par 3 fois du potentiel de production, donc je suis d’accord avec vous la-dessus …………. par contre vous raisonnez par déduction pour en arriver à  une certaine production par vents faibles, mais là le raisonnement ne tient plus du tout car les machines qui produisent par vents faibles n’ont pas du tout la même conception que les autres ……. qui s’étalonnent sur la vitesse du vent, alors que les autres y prélèvent un couple !   Mais au bout du compte, votre conclusion rejoint la mienne : il faudra en installer beaucoup, mais ce n’est pas un handicap car c’est plus facile, donc moins cher …

Tartempion

Toujours aussi doué CHELYA ! Votre 4ème ligne m’a beaucoup amusé …………. mais votre dernière encore plus ! ! ! Il serait trop long ici d’essayer d’évangéliser un hérétique, mais je vous engage à surveiller la veille éolienne dans les 6 mois qui viennent ….   * Comment déduisez-vous qu’il n’y a quasiment rien en énergie à 2 m/s ?   * Quelle force est appliquée sur une surface de 30 m² à 2 m/s,   * Et que peut-on faire avec cette force ? A vous lire

Pastilleverte

bravo aux posts précédents et aux échanges aigre-doux. De toutes façons, en-dehors des progrès qui viendront un jour ou l’autre pour le rendement des ENR, les autres sources d’énergie sont bien à trouver dans le stockage “intelligent et pas cher” (mais sous quelle forme talquesque ou autre, j’en sais rien), notamment des éoliennes quand le vent souffle (à + de 2m/s ou 4m/s…) et que la demande est faible et la même chose ou équivalent pour le PV, … et ce qu’on appelle (je crois, pitié si j’ai faux) la thermoéléctricité, soit la production (la plus) “directe” (possible) d’électricité à partir de chaleur (sans “machines” complexes), par exemple avec les zéolithes (oui?)

Cleantuesday

La rentrée de Cleantuesday a Paris autour des 2 thèmes les plus pointus du moment, le Smart Grid (réseau intelligent) et l’efficacité énergétique, avec 4 leaders des Cleantech: *un groupe leader mondial: IBM: Mickael Ohana interviendra sur le thème du Smart Grid *la start up française: Fludia: Marc Bons présentera les outils de mesure et de maitrise de l’énergie *la start up française Blu-e: Tanguy Mathon montrera comment l’expertise technique, le contrôle continu et le benchmark de l’utilisation de vos équipements sur tous vos sites permet de réduire son empreinte écologique et ses coûts *La Start up américaine BPL Global interviendra surl le Smart grid Mardi 8 septembre a partir de 18H30 a La Cantine, Passage des Panoramas, 151 rue Montmartre, 75002 Paris Inscriptions ouvertes Ne pas oublier  le Cleantuesday PACA 15 septembre a Nice et Cleantuesday Rhone Alpes le 22 septembre a Grenoble et 29 septembre a Lyon (voir sites specifiques) Retraction of a Paris Cleantuesday on energy efficiency, with 2 new start-ups, 1 international success story and a world leader: * IBM * Fludia * Blu-e * BPL Global Tuesday 8 September from 18.30 in the canteen, Passage des Panoramas, 151 rue Montmartre, 75002 Paris Registration open Do not forget the September 15 PACA Cleantuesday Nice and Cleantuesday Rhone Alps on 22 September in Grenoble and Lyon has 29 September (see locations)

bmd

Ce n’est pas de force que nous parlons, mais d’énergie. Une éolienne, quel que soit son mode de fonctionnement, convertit l’énergie cinétique du vent qui traverse son rotor en énergie mécanique, puis électrique. Cette énergie cinétique du vent est de la forme 1/2 m.v2  étant la masse de l’air traversant le rotor et v la vitesse du vent. Pour obtenir la puissance de ce vent il faut encore multiplier par la vitesse du vent, la masse d’air traversant le rotor  chaque seconde étant proportionnelle à cette vitesse. Si vous voulez vous en convaincre, comparez les photos des dégâts provoqués par la grande tempête de 1999 et celles des dégats provoqués par une tempête de calibre courant. La loi de Betz indique aussi que l’on ne peut extraire plus de 59 % de cette puissance. Certes, la technique utilisée permet à une éolienne de se rapprocher plus ou moins du maximum de Betz, mais il n’en reste pas moins que sa puissance électrique restera grosso modo 8 fois moins importante pour un vent de 2m/s que pour un vent de 4 m/s. La capacité de fonctionner à 2 m/s, même pour un nombre d’heures considérable, n’apportera donc pas une quantité d’énergie supplémentaire très significative. Il serait bien plus intéressant de pouvoir fonctionner aux vents très forts, de manière à pouvoir récupérer, là où il y en a, beaucoup plus d’énergie . Mais les problèmes de stockage et de back-up deviendraient encore plus aigus. En ce qui concerne la biomasse, j’ai bien peur que là encore vous n’ayez qu’ une idée très vague des ordres de grandeur. La biomasse “renouvelable”, c’est -à-dire la productivité annuelle des végétaux, représente sous nos latitudes en énergie contenue moins de 1% de l’énergie solaire reçue. A titre d’exemple, le rendement brut annuel en bioéthanol d’une culture de betterave représente environ 0,15 % de l’énergie solaire reçue au sol, et en net, après déduction des dépenses énergétiques de la filière, moins de 0,1 %. Admettons qu’en utilisant la totalité de la biomasse à l’état brut on puisse arriver à récupérer en net 0,5% de l’énergie solaire reçue au sol. On voit alors qu’en France, en récupérant l’intégralité de la productivité annuelle, on obtient une énergie de 3500 TWh, soit l’équivalent de 300 Mtep environ. Sa transformation en électricité produirait environ 1000 TWh, ce qui est certes plus que notre production actuelle, mais pour cela, il faudrait que chacun d’entre nous utilise tout son temps à faire la cueillette de la moindre petite feuille, du moindre brin d’herbe ou de mousse. En fait, avec tous les efforts du monde, si l’on arrive à faire de cette façon en France 30 Mtep EN NET à la fin du siècle, soit une production de 100 TWh en électricité , ce sera miraculeux. Mais comme il y a d’autres choses à faire avec cette biommase réellement récupérable que de produire de l’électricité, et en particulier du chauffage, on ne produira jamais de cette façon 100 TWh d’électricité. Et en Allemagne, ce sera encore moins, au mieux 20 Mtep, étant donné que ce pays ne fait que les 2/3 du nôtre.

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