Des tas de saleté peuvent stocker à moindre coût les énergies renouvelables sous forme de chaleur – et cette énergie stockée peut réactiver la machinerie des centrales à la retraite, leur permettant de fournir une puissance de sauvegarde pour le réseau électrique
Une centrale au charbon abandonnée de l'usine de munitions de l'armée de l'Indiana abandonnée
Des dizaines de centrales électriques à charbon à la retraite pourraient trouver une nouvelle vie en fournissant une puissance de sauvegarde ou d'urgence pour le réseau électrique – sauf cette fois sans avoir besoin de combustibles fossiles. Au lieu de cela, ils pouvaient s'appuyer sur l'énergie thermique stockée dans la saleté.
Le concept consiste à créer un énorme tas de saleté près d'une plante de charbon et à placer des radiateurs industriels à l'intérieur. Pendant les périodes à faible demande du réseau, ces machines convertiraient l'électricité bon marché en chaleur, qui resterait stockée dans la saleté à une température d'environ 600 ° C. En période de demande élevée, la chaleur pourrait être transférée hors de la saleté via des tuyaux de liquide chauffé.
Les lames de turbine de la centrale au charbon et le générateur connecté pourraient ensuite transformer cette chaleur en énergie de secours. La chaleur transformerait l'eau en vapeur, qui ferait tourner les lames de turbine pour produire de l'électricité. «Au lieu de prendre le charbon pour chauffer l'eau pour produire la vapeur, vous utilisez la chaleur de cette énergie stockée dans la saleté», explique Ken Caldeira à l'Université de Stanford en Californie.
Un stockage d'énergie comme celui-ci est nécessaire pour compléter les sources d'énergie renouvelables, telles que l'éolien et l'énergie solaire, qui ne fournissent que de l'énergie par intermittence. Et la saleté est moins chère, plus abondante et plus largement disponible que d'autres types de stockage d'énergie à long terme, comme les batteries au lithium ou le carburant d'hydrogène.
«La partie vraiment excitante est spécifiquement le coût de la capacité de faible énergie, car elle est tellement moins chère que les autres technologies énergétiques», explique Alicia Wongel à l'Université de Stanford.
Cependant, cette approche pourrait avoir d'autres coûts. «La réduction des tuyaux et des coûts électriques est essentiel dans ces systèmes et peut être un défi», explique Andrew Maxson au Electric Power Research Institute, une organisation de recherche à but non lucratif dont le siège est en Californie.
La plupart des saletés comprennent des matériaux naturellement résistants à la chaleur, tels que le dioxyde de silicium et l'oxyde d'aluminium, ce qui le rend «assez robuste au chauffage», explique Austin Vernon au thermique standard en Oklahoma. Sa start-up cherche à commercialiser cette technologie de «batterie de chaleur» pour repousser les centrales au charbon à la retraite, en particulier sur les sites avec des sources solaires ou éoliennes à proximité.
Aux États-Unis, de telles installations de charbon à la retraite sont abondantes – près de 300 centrales au charbon à la retraite entre 2010 et 2019 seulement, et 50 gigawatts supplémentaires de la capacité des usines de charbon devraient atteindre l'âge de retraite typique de 50 ans d'ici 2030. Bien que l'administration Trump ait tenté de retarder la retraite des usines de charbon, la part du charbon de la production naturelle des États-Unis et les rénovations à la fin des années 2000, inoubliable de faire l'objet de la part du tireur d'électricité.
Christian Fong au Rocky Mountain Institute, une organisation de recherche basée au Colorado, est optimiste quant à l'idée de donner un nouvel objectif. «Cela permet aux communautés locales de participer à la transition de l'énergie propre en fournissant des emplois et des recettes fiscales supplémentaires pour aider à déplacer la retraite de la centrale au charbon», dit-il.
