Et si le CO2 nous aidait à rendre les énergies renouvelables plus efficaces? C'est le pari que fait une entreprise italienne, Energy Dome, qui souhaite construire des batteries non au lithium mais au dioxyde de carbone.
Pourquoi des batteries? Parce que malgré leurs nombreux défauts, les centrales nucléaires et à charbon disposent d'un avantage primordial sur les énergies renouvelables: elles produisent de l'énergie en permanence, ou peuvent faire varier leur fourniture en temps réel.
À l'inverse, les panneaux solaires et les éoliennes dépendent des conditions météos: sans soleil ou sans vent, pas d'électricité. La solution est donc de stocker le surplus dans des batteries lorsque la production est supérieure à la demande, afin de pouvoir l'utiliser dans le cas inverse.
Seulement, cette solution introduit un nouveau problème: le stockage nécessaire est immense. Certes, les technologies de stockage d'électricité progressent et les méga-batteries font leur chemin, mais leur généralisation semble encore lointaine. De plus, elles ne sont pas sans poser de sérieux soucis de sécurité: l'explosion récente d'une batterie Tesla de 13 tonnes en Australie en est le meilleur rappel.
De nombreuses entreprises essayent donc d'inventer des technologies innovantes permettant de stocker le surplus d'énergie solaire plus efficacement. Energy Dome en fait partie.
CO2, ami et ennemi
La batterie de l'entreprise italienne consiste en une poche géante remplie de gaz carbonique, le dôme. Lorsque l'énergie arrive dans le système, des turbines compressent le gaz, ce qui génère de la chaleur, qui peut être préservée dans un système de stockage thermique. Le gaz carbonique est ensuite condensé pour devenir du dioxyde de carbone liquide.
Ce processus correspond au cycle de charge de la batterie. Pour l'utiliser, la chaleur stockée fait s'évaporer le dioxyde de carbone liquide. Le CO2 gazeux prenant beaucoup plus de place que sous sa forme liquide, son expansion permet de faire fonctionner des turbines, qui génèrent de l'électricité. Le CO2 gazeux retourne ainsi sous le dôme, prêt à une nouvelle utilisation.
Ce procédé n'est pas parfait: Energy Dome estime que 25% de l'énergie est perdue lors d'un cycle. Mais comme le rappelle New Atlas, dans l'industrie de l'énergie, les euros parlent plus que l'efficacité énergétique. Or, l'entreprise promet d'atteindre d'ici quelques années un coût du mégawatt-heure (MWh) compris entre 42 et 50 euros: c'est deux à quatre fois moins cher que les 111 à 206 euros du MWh des batteries au lithium.
Le premier prototype, une centrale de 2,5 MW, est en cours de construction en Sardaigne et devrait entrer en service en 2022. L'objectif de l'entreprise est de bâtir à terme des centrales de 25 MW, capables de stocker de 100 à 200 MWh d'énergie. Pour comparaison, les réacteurs nucléaires français ont une puissance comprise entre 900 et 1.450 MW.
