Une batterie en air en fer aux Pays-Bas, qui peut stocker de l'énergie pendant 100 heures ou plus pour rendre les sources d'alimentation renouvelables plus cohérentes, est devenue la première batterie «rouille» au monde pour se connecter avec un réseau électrique
Un système de batterie à base de rouille est stocké dans des conteneurs d'expédition de 12 mètres standard
Une batterie en air de fer qui stocke et libère de l'énergie grâce à un processus de rouille réversible est devenue la première du genre à se connecter avec une grille d'électricité publique. Le 30 juillet, la start-up néerlandaise Ore Energy a annoncé que ses batteries s'étaient connectées au réseau de l'Université de technologie de Delft aux Pays-Bas.
Les batteries peuvent aider à fournir un approvisionnement cohérent en électricité en stockant les énergies renouvelables à partir de parcs solaires ou éoliens, le libérant si nécessaire pour garantir qu'un changement soudain de soleil ou de vent ne signifie pas une baisse immédiate de l'électricité disponible.
«Vous devez être en mesure de stocker cet excès d'énergie lorsque le vent souffle et que le soleil brille, pour pouvoir le déployer lorsque vous en avez besoin pendant les périodes de demande critiques pendant la journée», explique John-Joseph Marie à la Faraday Institution, un organisme de recherche de batterie au Royaume-Uni. « Essentiellement, les batteries peuvent aider à lisser cette puissance de sortie pour la rendre utilisable sur la grille. »
De nombreuses batteries connectées à la grille sont désormais celles du phosphate de fer au lithium fabriquées en Chine. Mais ils détiennent généralement du pouvoir pendant seulement 4 à 6 heures et sont prohibitifs, explique Marie. En revanche, les batteries de fer développées par le minerai peuvent stocker la puissance pendant 100 heures ou plus et sont fabriquées à partir de matériaux bon marché et largement disponibles.
«Le fer est le métal le plus extrait du monde, c'est incroyablement bon marché», explique Marie. « Et lorsque vous combinez cela avec de l'air, qui est littéralement tout autour de nous et essentiellement libre, ce sont presque les deux composants les moins chers que vous pourriez trouver. »
Le système charge et stocke l'énergie en utilisant l'électricité pour convertir les oxydes de fer – une forme de rouille – en fer métallique. Le fer peut ensuite décharger ou libérer son énergie stockée en réagissant chimiquement avec l'oxygène de l'air pour former à nouveau la rouille.
«Lorsque la batterie se décharge, nous prenons le fer et la transformons en un type spécial de rouille», explique Aytac Yilmaz, PDG de Ore Energy. « Et lorsque nous chargeons la batterie, nous reprenons la rouille en fer, et nous le faisons encore et encore (tandis), la batterie respire dans et hors de l'oxygène de l'air atmosphérique. »
Les batteries sont stockées dans des conteneurs d'expédition de 12 mètres standard et peuvent stocker plusieurs mégawattheures d'énergie – avec 1 mégawatt-heure suffisant pour fournir plus d'un mois d'électricité à une maison américaine typique.
Par ailleurs, la société basée au Massachusetts Form Energy a plusieurs projets de batterie en air en cours aux États-Unis. Ils sont prévus pour l'installation en Nouvelle-Angleterre et dans le Midwest.
En plus du fer et de l'air, ces batteries intègrent des électrolytes à base d'eau qui sont également bon marché et abondants – sans parler de réduire considérablement le risque d'incendie de batterie. «Je ne voudrais pas être le seul à dire jamais, mais vous ne pouvez pas mettre le feu sur l'eau», explique Marie.
Mais l'objectif principal de la technologie de la batterie est d'aider les sources d'alimentation renouvelables à remplacer les combustibles fossiles dans les réseaux électriques.
«Les sociétés d'énergie comptent encore beaucoup sur la production de gaz (puissance) pour offrir la flexibilité nécessaire lorsque l'éolien et l'énergie solaire ne sont pas suffisants», explique Bas Kil, directeur du développement commercial chez Ore Energy. «Mais à long terme, nous aurons besoin d'un type de flexibilité différent, et c'est là que notre batterie excelle vraiment – pour offrir cette flexibilité de plusieurs jours.»
