Une odeur désagréable flotte autour de la nouvelle installation de traitement des carcasses animales à Frauenfeld (TG). Benjamin Fumey de la Haute école de Lucerne (HSLU) se tient devant la porte derrière laquelle se trouve la première installation de démonstration de stockage d'énergie à long terme qu'il a développé. Avec son partenaire industriel Matica, ont reçu, à Berne, le prestigieux Watt d'Or de l'Office fédéral de l'énergie (Ofen) dans la catégorie «Technologies énergétiques».
Depuis longtemps déjà, la recherche se penche sur des moyens de stockage à long terme. En effet, le développement des énergies renouvelables entraîne des fluctuations saisonnières dans la production d'électricité – trop en été, pas assez en hiver. De plus, en raison des nombreuses pompes à chaleur installées dans les maisons, la consommation d'électricité pour le chauffage augmente fortement.
La soude caustique est la réponse de Benjamin Fumey. Ce liquide, de l'hydroxyde de sodium dissous dans de l'eau, stocke l'énergie comme le pétrole, mais cela prend des millions d'années. Avec la soude caustique, cela va beaucoup plus vite.
L'énergie renouvelable excédentaire produite par les panneaux photovoltaïques, les installations solaires thermiques ou l'énergie éolienne en été y est stockée. Après 20 ans de recherche, l'idée est désormais arrivée à un premier objectif. Marc Lüthi, de l'entreprise Matica, explique:
Une troisième sera construite dans un lotissement d'immeubles en Allemagne.
Dans l'installation de démonstration, financée par la BGE dans le bâtiment des cadavres d'animaux, se trouvent huit réservoirs remplis soit de soude caustique, soit d'eau. A côté, un échangeur de masse et de chaleur, appelé SeasON, qui gère les flux d'énergie.
D'avril à octobre, la soude caustique est chargée avec l'énergie renouvelable. Cela signifie que l'eau de la soude caustique s'évapore et qu'il reste une soude caustique plus concentrée. «Cette soude concentrée emmagasine le potentiel pour fournir de la chaleur ultérieurement», explique Benjamin Fumey. Plus la concentration de la soude caustique est élevée, plus l'énergie stockée est importante.
En hiver, cette énergie est prélevée sur la soude caustique concentrée, qui est ainsi déchargée. L'été suivant, la soude caustique est à nouveau chargée avec de l'électricité solaire provenant du toit de l'installation de traitement des carcasses animales. Un circuit fermé. La pompe à chaleur est alimentée par des moyens chimiques et non par de l'électricité comme les pompes à chaleur air-eau courantes.
Benjamin Fumey explique:
C'est précisément le cas de la soude caustique, car il s'agit d'un déchet issu de la production de plastique. Le volume de stockage peut en outre être facilement augmenté. «Il suffit d'ajouter plus de citernes de soude caustique», explique le chercheur en énergie. Si la maison ou l'entreprise manque d'énergie de chauffage en hiver, il est en outre possible de recharger de la soude caustique concentrée.
Chaque mètre cube de soude caustique permet de stocker environ 200 à 350 kilowattheures de chaleur. Cette densité de stockage de la soude caustique est donc six fois supérieure à celle d'un ballon d'eau chaude. Pour une maison individuelle, il faut environ 8 à 10 mètres cubes de soude caustique pour un hiver, selon le standard de la maison et son emplacement.
«La soude caustique est très stable, il n'y a pas de pertes dans le système fermé et elle ne se décompose pas», explique Benjamin Fumey. Il s'agit simplement d'un processus de chargement-déchargement qui oscille entre la soude caustique concentrée et diluée. La soude caustique n'est donc pas consommée. Le chercheur poursuit:
Benjamin Fumey a d'abord exploré l'idée avec Robert Weber pendant 14 ans dans le cadre d'un projet européen à l'Empa. Il a ensuite emmené ces recherches à Lucerne il y a trois ans. Désormais, il ne s'agit plus de jeter un pont entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée. Il faut maintenant que cette idée devienne un produit commercialisable. «Aujourd'hui, il est clair qu'elle fonctionne», conclut Benjamin Fumey.
(Traduit et adapté par Chiara Lecca)
