Le plus gros problème avec les énergies renouvelables, c’est que lorsque la lumière du soleil ou le vent disparaît, l’électricité disparaît aussi. Vous avez besoin de batteries pour stocker le surplus d’énergie pour ces moments-là, mais toutes les « batteries » n’ont pas besoin d’être chimiques : utilisez simplement la gravité !
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La malédiction de l’abondance
Supposons que vous n’ayez pas suivi l’évolution des solutions d’énergie renouvelable telles que l’énergie solaire. Dans ce cas, vous pensez peut-être que le principal défi consiste à tirer suffisamment d’énergie de l’énergie solaire et éolienne, mais c’est souvent le contraire.
Lorsque votre source d’énergie renouvelable produit plus d’énergie que vous n’en avez besoin, vous devez l’utiliser ou la perdre. C’est pourquoi les installations solaires domestiques raccordées au réseau peuvent réinjecter de l’énergie dans le réseau, et vous pouvez même être payé pour cela !
Les installations solaires hors réseau utilisent des réseaux de batteries pour stocker l’énergie excédentaire afin de pouvoir l’utiliser la nuit ou par temps nuageux. Les batteries spéciales au plomb-acide à cycle profond ont été populaires pour cet usage, mais les solutions à base de lithium, telles que le mur d’alimentation Tesla, deviennent de nos jours une meilleure solution.
Qu’elles soient au plomb ou au lithium, ces batteries stockent de l’énergie grâce à un processus électrochimique, mais que se passerait-il si vous pouviez stocker et libérer de l’énergie sans avoir besoin d’électrolyte ?
Les piles à gravité ont un potentiel (énergie)
C’est là qu’intervient l’idée d’une batterie à gravité. La gravité est cette force qui nous maintient fermement sur le sol. C’est pourquoi « ce qui monte doit redescendre ». Pour vaincre la gravité, il faut une énorme quantité d’énergie. Il faut une fusée chimique de la taille d’un immeuble pour mettre en orbite un vaisseau spatial relativement petit avec quelques astronautes à bord.
Lorsque vous soulevez un objet sur une table, les calories que vous brûlez pour le soulever sont converties en énergie potentielle, désormais stockée dans cet objet. Si votre chat fait tomber cet objet de la table plus tard, cette énergie potentielle est libérée lorsque l’objet retombe sur le sol.
Une batterie gravitationnelle convertit cette énergie potentielle en électricité, mais il existe de nombreuses façons de convertir l’énergie potentielle en énergie électrique.
Différents types de batteries gravitationnelles
L’exemple le plus courant de batterie gravitationnelle aujourd’hui est aussi celui qui est déjà largement utilisé. Les compagnies d’électricité pompent de l’eau dans des réservoirs surélevés pour stocker de l’énergie. Plus tard, lorsqu’elles veulent accéder à cette énergie, l’eau est libérée et s’écoule dans un autre réservoir, en passant par une turbine hydroélectrique avant d’y arriver. Ces systèmes de turbine à pompe à eau fonctionnent bien, mais il n’y a qu’un nombre limité d’endroits où l’on peut les construire, sans compter qu’ils ne sont pas vraiment modulables de manière utile.
Certaines entreprises, comme Gravitricity, construisent de grandes batteries gravitationnelles qui peuvent être installées n’importe où, contrairement aux solutions à réservoir d’eau. Leur plate-forme de démonstration utilise deux poids de 25 tonnes dans une plate-forme de 15 mètres (49,21 pieds) pour fournir 250 kW d’énergie. L’entreprise affirme que sa technologie peut atteindre 20 MW et que ses systèmes ont une durée de vie de 50 ans.
L’avantage de ces systèmes est que l’on peut produire beaucoup d’énergie en peu de temps ou de petites quantités sur de longues périodes. C’est également un excellent moyen de s’assurer qu’il y a de l’électricité si vos énergies renouvelables connaissent une baisse transitoire, car il faut moins d’une seconde pour atteindre la pleine puissance. Plus important encore, elle est moins chère à long terme que les installations de batteries au lithium offrant des performances similaires, ce qui a attiré l’attention des producteurs d’énergie renouvelable !
À petite échelle, il existe des produits comme la Gravity Light (aujourd’hui disparue), où le fait de soulever un poids permet d’obtenir environ 20 minutes de lumière et d’éliminer le besoin d’un éclairage dangereux au kérosène.
Grâce à leur simplicité et à leur longévité potentielle, les batteries gravitationnelles sont probablement un élément clé d’un réseau d’énergie renouvelable pratique et durable.