Des batteries efficaces essentielles au succès des énergies renouvelables
Les systèmes de stockage d’énergie par batterie sont essentiels à l’intégration réussie des énergies renouvelables dans notre réseau électrique. Ce fait s’explique en partie par la nature intermittente de la production d’électricité à partir de sources renouvelables et par la difficulté d’adapter la disponibilité à la demande. «La sécurité est une exigence primordiale pour le stockage de l’énergie renouvelable, compte tenu de la taille des batteries et des investissements nécessaires», explique le coordinateur technique scientifique de LOLABAT, Fabrice Fourgeot, de SUNERGY, en France. «Et bien que les batteries Li-ion soient notamment utiles pour les véhicules électriques, elles ne constituent pas une solution optimale pour le stockage stationnaire. Nous avons de toute évidence besoin de chimies de batteries alternatives au Li-ion qui soient sûres, aient une longue durée de vie et soient également hautement recyclables.»
Une technologie de batterie rechargeable nickel-zinc
L’objectif principal du projet LOLABAT consistait à développer une nouvelle technologie de batterie rechargeable nickel-zinc (RNZB) capable de fournir des batteries de longue durée, à faible coût et avec une sécurité optimale. «Le projet était composé de 17 organisations partenaires de sept pays différents», note Fabrice Fourgeot. «L’équipe a couvert l’ensemble de la chaîne de valeur des batteries, depuis les matières premières et la construction des cellules et des batteries jusqu’aux utilisateurs finaux et aux services de recyclage.» Les chercheurs ont pu résoudre un certain nombre de problèmes techniques longtemps associés à l’instabilité des électrodes de zinc dans une cellule rechargeable, en partie grâce au développement d’une formulation d’électrode brevetée. Les batteries ont été construites et testées avant d’être mises à l’essai dans le cadre de différents scénarios opérationnels.
Un stockage d’énergie sûr et rentable
Les batteries ont servi à stocker de l’énergie dans une centrale hydraulique hybride et à gérer les besoins énergétiques d’un bâtiment intelligent. Une solution de stockage de l’énergie destinée à répondre aux besoins des communautés rurales isolées a aussi été testée. Ces essais ont démontré la capacité du nouveau système de batterie à fournir un stockage d’énergie sûr et rentable pour différentes applications renouvelables. «Garantir la recyclabilité était également un élément clé du projet», explique Fabrice Fourgeot. «Pour y parvenir, nous avons utilisé un processus dont l’empreinte carbone est inférieure de 38 % à celle des procédures conventionnelles, et nous avons pu atteindre des taux de recyclage de 63 %.» En outre, des études d’analyse du coût du cycle de vie ont montré que ces batteries nickel-zinc sont plus rentables que les batteries Li-ion et plomb-acide.
Intégrer les énergies renouvelables dans le réseau électrique
Fabrice Fourgeot et ses collègues espèrent que ces résultats constituent la première étape vers la création d’une industrie européenne viable des RNZB. Depuis l’achèvement du projet, trois nouveaux brevets ont été déposés, ce qui pourrait ouvrir la voie à un leadership européen dans le secteur du stockage stationnaire de l’énergie. «Nous savons que le stockage stationnaire de l’énergie est essentiel pour intégrer efficacement les énergies renouvelables dans notre réseau électrique», ajoute-t-il. «Nous avons démontré que cette nouvelle technologie de batterie est sûre, hautement recyclable et qu’elle peut être produite à partir de matières premières facilement disponibles. Tous ces éléments sont bénéfiques, tant pour l’environnement que pour la création d’emplois.» Les prochaines étapes consisteront à rapprocher le prototype de batterie de la commercialisation, à intensifier les démonstrations et à simuler davantage d’environnements de travail. Un autre objectif clé est d’atteindre un taux de recyclage de 80 %, ce qui contribuera davantage à la mise en place d’une économie plus circulaire. «Nous pensons que LOLABAT a établi une base solide pour cette technologie», déclare Fabrice Fourgeot. «Elle sera développée au cours des prochaines années, et nous ambitionnons de commencer la production en masse à partir de 2030.»
Mots‑clés
LOLABAT, batteries, renouvelable, énergie, combustibles fossiles, Li-ion, nickel, zinc
