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Stocker les énergies renouvelables grâce à l’hydrogène solide

Référence de l'article : DE3419
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écrit par Aymeric PONTIER,

McPhy Energy, une jeune société française spécialisée dans le stockage de l’énergie et la production d’hydrure solide, va bientôt entrer en bourse.

Ajuster la production d’électricité à la demande est devenu un véritable casse-tête avec l’essor des énergies renouvelables. La multiplication des sites de production éoliens ou solaires soulève des problèmes de saturation du réseau électrique, et génère des gaspillages importants du fait de leur caractère intermittent. Parvenir à stocker le surplus d’énergie généré pendant les pics de production afin de le consommer durant les mauvaises périodes est donc un enjeu majeur.

De nombreuses sociétés dans le monde se sont lancées dans une course technologique avec pour objectif de trouver la « solution miracle » au problème du stockage de l’énergie. Alstom par exemple travaille sur la batterie MaxSine eStorage d’une capacité de 12 mégawatts, en cours de test dans le quartier solaire Nice Grid. D’autres ont choisi de se focaliser sur le stockage mécanique, thermique ou électrochimique à base d’hydrogène liquide ou gazeux.

Mais pour l’heure, le stockage de l’électricité est surtout représenté par les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). C’est-à-dire des barrages hydroélectriques qui sont capables, en cas de surproduction électrique, de transférer l’eau en altitude dans un ou plusieurs réservoirs. Lorsque la demande grimpe, l’eau est ensuite libérée pour récupérer astucieusement l’énergie en se servant de la gravité. Fiable et rentable, cette technique a pour principal défaut de ne pouvoir être utilisée que dans des zones géographiques spécifiques.

De son côté, la PME française McPhy Energy propose un procédé technique qui pourrait changer la donne. Une solution de stockage sous forme d’hydrogène solide, issue d’une décennie de recherche et développement en association avec le CNRS et le CEA.

Le concept repose tout d’abord sur la conversion de l’énergie électrique issue des éoliennes et des panneaux photovoltaïques en énergie chimique par électrolyse. Après avoir plongé deux électrodes dans de l’eau, le courant électrique excédentaire est utilisé pour casser les molécules H2O afin de récupérer le dihydrogène, avec un rendement énergétique de 60 à 70%. Autrement dit, les 2/3 de l’énergie électrique qui aurait été perdue sinon serait récupérée pour fabriquer de l’hydrogène.

Dans un second temps, cet hydrogène est stocké sous forme solide en le fixant sur des galettes de magnésium, un métal abondant sur terre et fort peu coûteux. Le matériau obtenu, que l’on nomme hydrure de magnésium, offre de multiples avantages :

  • Il permet un gain de place considérable par rapport au stockage de l’hydrogène liquide ou gazeux. Une seule galette de magnésium de 30 cm de diamètre pour 1,5 cm d’épaisseur peut contenir l’équivalent de 600 litres d’hydrogène !
  • La forme solide est beaucoup plus stable et sécurisée que la forme liquide ou gazeuse, ainsi l’énergie stockée est facilement transportable sur un territoire donné.
  • Le processus peut être aisément inversé en chauffant les galettes à quelques centaines de degrés, ce qui a pour effet de libérer l’hydrogène avec un rendement de 90%.

Toutefois, le meilleur reste à venir ! Car le système combiné alliant un générateur d’hydrogène avec une capacité de stockage est aussi bon marché qu’écologique ! D’après les équipes McPhy Energy, il serait possible de produire 1 kilogramme d’hydrogène pour seulement 5 €, en ne consommant que de 10 litres d’eau à peine ! L’hydrogène serait semble-t-il revendu à 9 € le kilo sur le marché…

Cela ouvre un large éventail de nouvelles applications industrielles très intéressantes. Les galettes d’hydrure de magnésium pourraient notamment être utilisées comme piles à combustible dans des véhicules adaptés. 5 kilogrammes d’hydrogène solide suffirait à offrir aux voitures une autonomie de 500 kilomètres, contre 100 en moyenne pour les modèles électriques actuels. Et le coût de la recharge serait proche du prix d’un plein d’essence d’un véhicule thermique (5 Kg X 9 € = 45 €) !

En outre, l’hydrogène après inversion du processus pourrait être directement injecté dans le réseau de gaz naturel, à condition de ne pas dépasser 20% du mélange.

L’entreprise McPhy Energy, qui revendique déjà plus de 1000 clients dans le monde dans le secteur des électrolyseurs, a annoncé sa prochaine introduction en bourse afin de lever une vingtaine de millions d’euros, destinés à accélérer le développement de sa technologie de stockage.

Article publié à l’origine sur le Site Contrepoints.fr et reproduit ici avec l’autorisation de l’éditeur :
http://www.contrepoints.org/2014/03/10/159061-stocker-les-energies-renouvelables-grace-a-lhydrogene-solide

(Rédigé le 10 Mars 2014)
(Coquille "hydrogène" modifié en "hydrure" à la deuxième ligne de l'article, corrigée le 17 mars à 23h30)

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