Illustration : Révolution Énergétique.
Stocker l’énergie est un besoin indubitable de la transition énergétique. On peut toutefois se sentir parfois perdu, parmi tous les concepts, de différentes tailles, de différentes techniques, à différents niveaux de maturité technologique. Nous vous aidons dans cet article à bien comprendre chaque technologie.
Un système de stockage d’énergie est un système capable de manipuler les différentes formes de l’énergie : énergie électrique, énergie chimique, énergie potentielle de pesanteur, et tant d’autres. Le plus souvent, pour charger ce système, il faudra transformer l’énergie fournie à partir d’une source d’énergie disponible, mais peu stable et peu stockable, pour la convertir en une forme durable. Inversement, au cours de la décharge, elle sera « déconvertie » sous une forme où elle est plus utilisable.
Stocker l’énergie, ce n’est donc rien d’autre que cette capacité à jongler avec les différentes formes d’énergie. La classification des catégories de stockage d’énergie est ainsi éminemment liée à la forme de l’énergie qu’il contient. Sur la base de ce principe, nous pouvons proposer une classification sous la forme du tableau suivant :
| Forme d’énergie | Exemples de systèmes de stockage d’énergie |
| Énergie potentielle gravitationnelle | Barrage, STEP, Tour gravitaire |
| Énergie cinétique | Volant d’inertie |
| Énergie élastique | Montre à ressort, stockage d’air comprimé souterrain (CAES) |
| Énergie thermique | Cumulus, Ballon-tampon, stockage à sels fondus, stockage de chaleur souterrains (UTES), |
| Énergie latente | Glacières, « Ballon de glace », autres divers projets de stockage de chaleur |
| Énergie chimique | Hydrogène, carburants synthétiques (méthane, méthanol), accumulateurs électrochimiques (batteries plomb-acide, Li-ion), accumulateurs thermochimiques (ex sels) |
| Énergie électrique | Bobine, Spéculatif : boucles de courant dans supraconducteur à température ambiante |
| Énergie potentielle électrique | Condensateur, Supercondensateur |
| Énergie électromagnétique | Spéculatif : mémoires photoniques de masse |
| Énergie nucléaire | Spéculatif : transition d’isomères nucléaires |
| Masse-énergie | Spéculatif : antimatière |
Chaque type de stockage est détaillé dans la suite de l’article.
Énergie potentielle gravitationnelle
Pour stocker de l’énergie potentielle, il faut de la masse et la placer en hauteur. Typiquement, un tel système de stockage se trouve sous la forme d’un barrage retenant une très grande quantité d’eau. Un tel barrage se trouve sur le chemin d’un cours d’eau ; lorsqu’il est réversible et permet de transférer l’eau entre un bassin inférieur et un bassin supérieur, on parle de Station de transfert d’énergie par pompage (STEP). Une STEP est généralement construite comme une extension d’un barrage, et elle se trouve donc le long d’un cours d’eau. Il existe toutefois des STEP côtières, placée au sommet d’une falaise (le bassin inférieure étant au niveau de la mer, voir uniquement constitué par la mer elle-même) ; citons par exemple le cas bien connu d’El Hierro.
La matière dans laquelle est stockée l’énergie potentielle gravitationnelle peut être également solide. C’est le cas pour certains concepts dits de « tour gravitaire ». La plupart des projets de ce type sont à l’état de R&D, mais certains sont nettement plus avancés, au stade pilote, par exemple, le concept d’Energy Vault.
Pour le stockage à énergie potentielle gravitationnelle, l’énergie d’entrée est le plus souvent électrique, tout comme l’énergie de sortie. Anciennement, des variantes pouvaient proposer de l’énergie cinétique (mouvement) en sortie, par exemple, dans le cas d’un moulin. Ce sont des stocks généralement de très grande taille.
Énergie cinétique
L’énergie cinétique est le plus souvent stockée sous forme d’énergie de rotation, et c’est typiquement le cas des dispositifs appelés « volant d’inertie ». De tels systèmes sont basés sur un matériau pesant, susceptible de tenir vis-à-vis de la force centrifuge à de très hautes vitesses, exigeant ainsi des matériaux de haute technologie. Il existe des concepts avec des matériaux plus courants, mais tout aussi modernes, comme le volant d’inertie en béton d’Energiestro.
L’énergie en entrée du système est le plus souvent fournie sous forme électrique, alimentant un moteur électrique qui met en rotation le volant d’inertie, dans lequel est alors stockée de l’énergie cinétique (de rotation). Lorsqu’il faut extraire de l’énergie, le volant entraîne le moteur en sens inverse, qui devient alors un alternateur capable de produire de l’énergie électrique. Ces systèmes peuvent être de petite taille, ou de grande taille, mais ils ne peuvent rivaliser en pratique avec des barrages, par exemple, en termes de taille.
Il existe également des volants d’inertie purement mécaniques, dans le sens où ils récupèrent, stockent et restituent de l’énergie cinétique uniquement, comme dans le cas des volants moteur des véhicules ; il s’agit par ailleurs de l’utilisation la plus communément répandue aujourd’hui.
Énergie élastique
Il s’agit d’une des plus anciennes manières de stocker l’énergie ; citons par exemple les montres à ressort, qui permettaient de stocker, pour une certaine durée, l’énergie que l’on fournissait en remontant la montre à la main, en faisant tourner sa clé.
Plus moderne, l’exemple le plus typique d’un stock d’énergie élastique sont les concepts de stockages à air comprimé (CAES) ; on parle dans ce cas d’énergie pneumatique. Un simple réservoir d’air comprimé est un stock d’énergie, mais en ce qui concerne le stockage de très grande taille, de vastes projets souterrains sont encore au stade du prototype. Pour ces projets, on cherche essentiellement à stocker l’électricité. Le plus grand projet au monde est celui d’Hubei Yingchang, en Chine.
Citons également le projet MiniCat de Tata, qui était celui d’une voiture dont le réservoir contenait de l’air comprimé. Dans ce cas, l’énergie électrique est typiquement convertie en énergie élastique, pour fournir ensuite une énergie cinétique, de façon à mettre en mouvement un véhicule.
Énergie thermique
L’énergie thermique est un moyen très courant de stocker l’énergie. Le simple cumulus commandé aux heures creuses est un stockage thermique ; la chaleur du bois ou du soleil stockée dans un ballon-tampon en est une généralisation. Le principe est d’une grande simplicité : on chauffe de l’eau par exemple avec de l’électricité, on la conserve chaude dans un réservoir aussi isolé thermiquement que possible, et on récupère plus tard l’énergie thermique contenue dans l’eau chaude.
La bouillote est précisément un stock d’énergie thermique, tout comme l’astuce ancienne qui consistait à placer une brique chauffée au feu dans une couverture au fond du lit. Car l’eau n’est bien sûr pas le seul média pour stocker de la chaleur. Tout matériau peut être chauffé, ce qui revient à dire qu’il stocke de l’énergie sous forme thermique. Ainsi, pour donner un exemple, l’institut étasunien NREL envisage de stocker la chaleur dans le simple sable. Citons également les stockages dits par sels fondus, utilisés par exemple pour compenser l’intermittence, pendant la nuit, de centrales solaires thermiques de grande taille.
Il existe de nombreux projets de stockage massifs de la chaleur, notamment souterrains : il s’agit des concepts d’UTES (pour Underground Thermal Energy Storage, en anglais). La recharge des nappes géothermiques en fait partie. Citons également par exemple le projet de stockage souterrain d’AbSolar, en France.
Énergie latente
L’énergie latente est l’énergie qui est absorbée ou libérée lorsqu’un matériau change de phase, c’est-à-dire se transforme entre solide, liquide ou gazeux, et autres états de la matière (supercritique, plasma, ou différentes phases cristallines pour les solides). On stocke l’énergie sous cette forme, par exemple lorsque l’on utilise des « pains de glace », c’est-à-dire des réservoirs de liquide que l’on refroidit dans le congélateur, pour garder ensuite au frais, des aliments dans une glacière.
C’est un principe ancien, qui était mis en œuvre dans des ouvrages également appelés glacières, de profonds trous dans le sol, isolés, dans lesquels il était possible de stocker de la neige hivernale pour l’été ; pour l’anecdote, ces stocks de froid avaient un intérêt certain : ils servaient à stocker la glace nécessaire aux sorbets – on imagine qu’alors, les glaces étaient un met de luxe. Le projet de « ballon de glace » de Boreales se rapproche, à l’usage de l’industrie, de ces stocks de froid.
Énergie chimique
L’énergie chimique est la principale manière dont nous utilisons et stockons l’énergie aussi bien aujourd’hui que dans le passé. Considérons le bois, pour commencer. Ce bois a été produit par des plantes en consommant de l’énergie solaire (électromagnétique). Cette énergie est susceptible d’être libérée sous forme de chaleur par la combustion du bois, qui n’est autre qu’une réaction chimique de transformation du carburant et de l’oxygène en dioxyde de carbone et en eau. Du point de vue de nos activités économiques, le bois est un stock d’énergie parmi les plus anciens qui soient.
Les carburants fossiles que nous consommons, pour nous déplacer avec nos véhicules, pour nous chauffer avec nos chaudières, ou pour tous les procédés industriels, sont des stocks d’énergie, au même titre que le bois. Un carburant fossile est donc, en quelque sorte, un stock d’énergie solaire, capté par les plantes depuis plusieurs millions d’années, et transformé en hydrocarbures par les processus biologiques et géologiques.
Ce n’est bien sûr pas un processus réversible en premier lieu, et donc ce n’est pas à proprement parler un stock d’énergie. En revanche, lorsque l’on envisage de fabriquer de l’hydrogène, du méthane ou du méthanol, à partir d’électricité renouvelable, d’eau et de dioxyde de carbone, on ne fait rien d’autre que créer un stock d’énergie, apte à être restituée plus tard, et relativement facilement manipulable et stockable – ce qui fait qu’on les nomme vecteurs énergétiques. Pour ce type de stockage, on fournit de l’énergie électrique, stockée sous forme chimique, et qui sera ensuite restituée sous forme de chaleur (énergie thermique) après la combustion. À ce propos, citons l’exemple de l’usine de fabrication de Carbon Recycling International en Islande.
À lire aussi Où se trouvent les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) en France ?L’énergie chimique, c’est également un autre important secteur de la transition énergétique : il s’agit des batteries, ou plus précisément, des accumulateurs électrochimiques. Dans ces systèmes, on injecte de l’énergie électrique, laquelle est convertie en énergie chimique, puis est restituée sous la forme d’énergie électrique. Les concepts de batteries de ce type sont innombrables, celles qui ont le vent en poupe sont les batteries Lithium-ion. Ils peuvent avoir toutes les tailles, des batteries microscopiques aux batteries géantes, mais ne peuvent pas aujourd’hui stocker autant d’énergie qu’un barrage, par exemple.
Pour être tout à fait complet, il existe également d’autres formes de stockage chimique, dites thermochimiques. Ces derniers jouent sur des réactions chimiques qui produisent ou absorbent de la chaleur, de façon à stocker de l’énergie. Dans ces systèmes est utilisée par exemple la réaction chimique résultant de l’adsorption ou l’évaporation de l’eau depuis un sel, laquelle produit, ou absorbe de l’énergie. Certains l’ont peut-être constaté en diluant de la soude : cette opération exige des précautions particulières, et l’opération dégage de la chaleur.
Énergie électrique
L’énergie électrique, c’est-à-dire des charges électriques en mouvement, ne se stocke que très difficilement. Une simple bobine stocke, très temporairement, du courant électrique. Un concept envisagé aujourd’hui serait d’injecter de l’électricité dans une grande bobine en circuit fermé, et de la faire tourner indéfiniment. Toutefois, pour que l’énergie ne soit pas dissipée presque instantanément par effet joule (c’est-à-dire sous forme thermique), il est nécessaire de faire appel à un circuit composé d’un supraconducteur. Et pour que l’énergie nécessaire à refroidir le supraconducteur ne dépasse pas très vite l’énergie stockée, il est nécessaire que le matériau soit supraconducteur à température ambiante.
Un tel matériau, de nombreuses fois annoncé, jamais confirmé, est le Graal de la science des matériaux contemporaine. Son premier inventeur deviendra célèbre, sans l’ombre d’un doute. Nous ne sommes donc pas à l’abri qu’une découverte fracassante sorte un jour, subitement, dans les flux de nouvelles. Demain, par exemple. Ou dans plusieurs siècles…
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L’énergie potentielle électrique désigne simplement l’électricité statique. Un dispositif qui stocke des charges électriques s’appelle un condensateur, et c’est un système extrêmement répandu dans les circuits électriques.
En ce qui concerne le stockage de masse, ils sont toutefois beaucoup moins répandus : on parle de supercondensateurs. Un tel système ne peut pas stocker de grandes quantités d’énergie ; ils ont toutefois une très grande réactivité, et, de ce fait, peuvent délivrer une très forte puissance pendant un très court laps de temps.
Une telle caractéristique est particulièrement utile pour la stabilisation du réseau électrique vis-à-vis des variations brutales d’énergie, comme c’est le cas lorsque le mix intègre une plus grande part de source d’électricité renouvelables et intermittente. Citons à ce propos le système ViSync de la société Hybrid Energy Storage Solution, destiné à stabiliser le réseau des îles Canaries.
Énergie électromagnétique
L’énergie électromagnétique est plus connue sous le nom de rayonnement, ou de lumière, mais elle couvre une bien plus large réalité, sur toute la longueur d’onde du spectre électromagnétique, des infrarouges aux ultraviolets, en passant par les ondes radios. Nous avons vu que, sous un certain angle, les hydrocarbures sont un stock d’énergie solaire ; peut-on toutefois stocker la lumière directement, sous sa forme native ?
La réponse est oui. Il existe des composants appelés mémoires photoniques et destinés à piéger les photons. Ces systèmes sont destinés à alimenter des processeurs quantiques, et ils sont étudiés par exemple notamment par le projet BRiiGHT financé par l’Union européenne dans le cadre du programme Horizon 2020. La quantité d’énergie ainsi stockée reste infime ; ce n’est donc pas par cette manière que l’on va stocker la lumière solaire de l’été pour la réinjecter sur des panneaux photovoltaïques en plein hiver.
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L’énergie nucléaire est celle libérée par les réactions nucléaires, c’est-à-dire celle qui concerne la transformation du noyau des atomes. Imaginer un moyen de stockage d’énergie nucléaire, suppose de pouvoir provoquer, de manière réversible et cyclique, des réactions de fission et de fusion nucléaire. Autant être direct : nous ne savons pas faire cela aujourd’hui.
Il existe en revanche une astuce, celui des isomères nucléaires. Un isomère nucléaire désigne un atome dont le noyau est à un état d’énergie supérieur à celui du noyau de l’atome à l’état de base. En 1998, une équipe de recherche de l’Université du Texas à Dallas a indiqué être parvenu à déclencher des transitions d’état d’énergie d’un isomère de l’hafnium, le 178m2Hf. C’est une perspective intéressante, car l’énergie libérée serait près de 100 000 fois plus importante que celle d’une réaction chimique. Cette découverte n’a toutefois pas été confirmée. Par ailleurs, l’énergie libérée est sous la forme d’un photon gamma (énergie électromagnétique), difficile à utiliser de manière pratique.
Au total, ce n’est donc pas demain que nous disposerons d’une batterie nucléaire rechargeable.
Masse-énergie
La notion de masse-énergie est à relier à la célèbre formule d’Albert-Einstein E=mc2, qui stipule que toute masse peut être convertie en énergie, et inversement. Cette conversion se produit lors de l’interaction de la matière et de l’antimatière. Dans une certaine perspective, il s’agit du grade ultime du stock d’énergie, car chaque kilogramme de matière et d’antimatière peut produire mille fois plus d’énergie que le même kilogramme d’uranium fissile, et plusieurs milliards de fois plus d’énergie qu’un kilogramme de carburant classique.
En revanche, ce n’est pas une option réaliste aujourd’hui. L’antimatière peut être produite dans un accélérateur à particules, mais avec un rendement déplorable (on ne stocke une énergie que de l’ordre du milliardième de l’énergie utilisée pour la produire) ; par ailleurs, le stockage de l’antimatière est une gageure. Ce n’est donc pas une option crédible à l’heure actuelle, sans que cela n’empêche de rêver qu’un jour, de grands accélérateurs de particules en orbite du Soleil, alimentés par de vastes panneaux photovoltaïques, alimentent en antimatière tous les besoins de l’Humanité.
Commentaires
Ca serait bien de préciser que 99% du stockage de l'electricité dans le monde est fait par des Steps
https://www.prnewswire.com/news-releases/une-etude-destorage-montre-un-tres-large-potentiel-exploitable-de-stockage-denergie-par-pompage-turbinage-en-europe-577386391.html
A part le stockage de l'electricité photovoltaique dans des batteries domestiques, il n'y a donc pas tellement de concurrence au niveau économique avec les steps?
C'est sans doute une des grosse erreur qui est faite en Allemagne, alors que des études montrent que 25% de la production Enr intermittentes doit être associée à des capacités de stockage équivalentes.
la puissance mondiale des steps est de l'ordre de 160 GW, cette année 2024 on installera plus de 53 GW de batteries et l'on en avait deja de l'ordre de 80 GW. Donc, au niveau puissance , qui est une caractéristique importante, les batteries et les step font presque jeu égal. Pour le stockage à plus long terme les steps ont encore un net avantage, mais leur perspectives de développement est très limité.
Les batteries actuelles sont parfaitement adaptées pour la gestion des pointes et de l'alternance jours/nuit.
Des batteries adaptées aux fluctuations hebdomadaires commencent à être instalées , batteries fer/air d'une durée de 100 h
Le marché des batteries reseau connait un développement extrémement rapide., vos 99% étaient surement vrais en 2018, maintenant , en puissance c'est comparable et en capacité de stockage on doit etre aux alentours de 10 %
"les perspectives de développement (sont) très limitées": c'est complétement faux. Par exemple la Chine prévoit d’installer 220Gw de capacité d'ici 2030: https://www.revolution-energetique.com/a-plus-de-4-000-m-daltitude-ce-stockage-delectricite-geant-sera-le-plus-haut-du-monde/
Les batteries coutent beaucoup plus chères, ne s'inscrivent pas dans un schéma durable: durée de vie limitée. Les capacités de Steps inexploitées en France comme en Europe sont encore importantes:
https://methanolenergy.org/fr/node/4 et leur exploitation rendue nécessaire par la transition.
L'article cité indique "Les 2 291 GWh identifiés dans l'étude représentent sept fois la capacité actuelle de stockage d'énergie hydraulique par pompage installée en Europe".
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pompage-turbinage#Potentiel_et_perspectives
Fin 2021, la capacité installée en batteries n'atteignait même pas 60 GWh (0,06 TWh)2
L'Agence Internationale de l'Énergie (IEA) estime que dans un scénario net-zéro, la capacité de stockage totale installée devrait atteindre 700 GWh en 2030. On ne pourra pas atteindre cet objectif avec le stockage par batteries..
Vous avez raison , les batteries même si elles arrivent à compenser l'intermittence chez certains particuliers ou dans certaines entreprises peu gourmandes en énergie, n'arriveront jamais à absorber les productions nucléaires et renouvelables lorsque celles ci sont en surcapacité productive.
Dans vos propos vous citez les STEP comme moyen économique de stockage.Mais ce n'est pas le seul !
Pour ma part je propose une solution innovante, utilisant l'air comprimé, qui présente bien plus d'avantages que tout ce qui se construit aujourd'hui dans le monde en matière de stockage.
Ne serait ce que parce qu'on peut construire partout dans le monde des cavités souterraines- donc sans dommage sur les terres ,les paysages, le climat ou le vivant - capables de stocker ou de restituer rapidement des gigawatts d'énergie électrique potentielle.
Qu'avec ce type de stockage universel, on peut imaginer pouvoir le faire pendant des dizaines d'années, sans augmenter les risques pour les populations alentour ,même en cas de rupture ou de guerre.
Que ce système est non seulement plus économique mais aussi moins alléatoire que les STEP -qui demande d'avoir de l'eau en permanence- en plus d'être capable d'absorber bien plus rapidement n'importe quelle surproduction électrique !
Quand on pense qu'aujourd'hui le gouvernement imagine augmenter le prix de l'électricité, alors même qu'on arrête ou ralentit nos moyens de production écologiques, et qu'on achète ensuite des énergies fossiles (100 milliards en 2023 !!) faute de compétence de ceux qui sont payés pour faire les bons choix ! Quel scandale si les partis écologiques et les consommateurs le savaient !
Parce que le plus difficile c'est pas d'imaginer des systèmes innovants , mais d'arriver à convaincre les pouvoirs publics de transformer l'existant pour arriver à faire des économies.
A l'heure actuelle les besoin en puissance de stockage sont importants et les besoins en capacité sont finalement assez faibles, nous avons en France par exemple 500 GWh de steps mais nous ne réussissons pas à stocker quelques dizaines de GWh pour juguler les prix négatifs. Nous avons une grande capacité, mais une faible puissance. Dans une step, ce qui coute cher c'est la puissance. Dans une batterie c'est la capacité.
Aujourd'hui, ou les surproductions sont au final assez faibles, le besoin urgent est un stockage puissant de courte durée pour répondre typiquement à l'alternance jour/nuit.
Avant de penser à lisser les consommations et les productions sur l'année il faut préalablement regler le problème journalier chose pour la quelle les steps ne sont pas très adaptées, puis hebdomadaires ( ou les steps deviennent très intéressantes) puis à l'échelle de l'année ou les solutions ne sont pas encore bien définies.
Une batterie 4 h qui fait 2 cycles par jour, (pointe du matin, pointe du soir) est amortie sur 700 cycles par an, une step, typiquement 100 h doit s'amortir sur 50 cycles par an et un stockage saisonnier sur 1 ou 2 cycles par an
@Laurent GAUTHIER
Il à du se glisser quelques erreurs de frappe, il faudrait lire chaleur latente plutôt qu'énergie sensible par exemple, cela pourrait conduire certains lecteurs ' munis de quelques bases de thermodynamique à ne rien comprendre. Le terme énergie sensible me semble novateur, en quoi est il différent du concept de chaleur sensible très largement utilisé ?
Dans le tableau que vous présentez, une coquille à aussi du se glisser quand vous classez le stockage par sel fondu comme thermochimique alors qu'a ma connaissance les sels utilisés en stockage thermochimique subissent plutôt des cycles de dessication/hydratation ou plus généralement adsorbtion/desorbtion.
@Laurent GAUTHIER
Vous avez manifestement mal compris !
Quelle est l'utilité d'utiliser des sels fondus et comment les utilisent t'on ?
Les sels fondus, ou certains eutectiques de sels fondus ont une phase liquide particulièrement intéressante, sensiblement entre 150 °C et 600° C ces températures sont tout à fait compatibles avec la génération de vapeur pour une turbine. Le grand écart de températures permet de stocker beaucoup d'énergie sous forme de chaleur sensible. Ces sels sont faciles à manipuler, faible pression, peu corrosifs, stables chimiquement, ils sont idéaux dans cette gamme de température.
Les sels fondus stockent la chaleur de manière sensible et sont un excellent fluide thermique.
Dans les stockages thermochimiques, généralement lors de la charge on provoque une réaction endothermique qui sépare les composants qui peuvent alors être stockés de manière séparée indéfiniment et sans pertes. lors de la décharge, on réunit les deux composants ce qui provoque une réaction exothermique. Par exemple dans une batterie au sel de strontium / eau l'état déchargé est une saumure et l'état chargé correspond à du sel séparé de l'eau.
ces deux types de stockage utilisent des sels , pas forcément les mêmes, et surtout sur des principes totalement différents
Quel serait l'intérêt d'étudier les différentes formes de stockage si ces études ne permettaient pas de déterminer celles qui seraient le plus profitables à l'humanité ?
Pour tendre vers cet objecti, on peut privilégier la piste de:
Celles qui offrent le plus d'intérêt environnemental ?
Celles qui représentent le plus le caractère d'abondance, d'inépuisabilité ?
Celles qui représentent le plus le caractère d'universalité ?
Celles qui ont le moins besoin d'infrastructures ?
Celles qui présentent le plus le caractère de robustesse ?
Celles qui présentent le plus l'intérêt d'indépendance (des pays exportateurs,des moyens développés pour assurer la production en tout temps)
Celles qui présentent le moins de risque général ?
Celles qui permettent la reconstitution des stocks journellement ?
Celles qui sont les plus économiques ?
Celles qui consomment le moins d'autres matières ?
Celles qui consomme le moins d'eau ?
Celles qui produisent le moins de vapeur (premier gaz à effet de serre)
Celles qui peuvent assurer des rendements au moins équivalent au meilleurs systèmes de stockage actuels ?
Quand on fais une analyse objective de tous ces points, on en arrive à la conclusion que seul l'air comprimé peut atteindre la totalité de tous ces objectifs !
on cherche simplement le stockage qui est en meilleure adéquation avec le problème, croire en une solution unique est illusoire
Personne ne parle d'une solution unique ? Pour ce qui me concerne, je parle d'une solution universelle n'ayant aucun impact sur la vie des gens , sinon celui de l'améliorer sans rien détruire ! C'est donc aussi la meilleure adéquation pour règler le problème des besoins !
Prennez le problème dans l'autre sens et poser vous la question de ce qui change ou va changer si j'utilise n'importe quelle autre énergie pour alimenter mes stocks ?
le problème de votre solution universelle basée sur l'air comprimé est qu'elle se heurte rapidement à certaines limites physiques et qu'elle nécessite soit la disponibilité de chaleur, soit le stockage simultané de chaleur et d'air sous pression pour avoir un rendement acceptable. C'est possible dans un certain nombre de cas, mais ce n'est nullement une solution universelle.
Dans certains cas et dans certaines conditions précises on peut même stocker efficacement l'énergie dans de l'air liquéfié, mais la aussi c'est loin d'être simple et universel.
Je ne comprend pas votre point de vue ?
Vous me dites que la solution par air comprimé se heurte rapidement à certaines limites physiques ? Vous pouvez m'indiquer lesquelles ?
On sait de mieux en mieux stocker la chaleur. Il est donc possible de stocker celle produite lors de la compression, et s'en servir lors de la décompression.
On pourrait également vendre la chaleur de la compression, puisque l'air comprimé pourrait être produit au coeur des villes, du fait qu'il ne pollue pas , ne produit pas de déchet et présente peu de risque .Puis utiliser l'électricité d'un réseau urbain (PV) pour faire fonctionner un ou plusieurs compresseurs qui sont actuellement très bien insonorisés.
Maintenant je continu à prétendre que c'est une solution universelle dans le sens ou avec des réservoirs adaptés à vos besoins de consommation journaliers, une production d'énergie dotée d'un ou plusieurs compresseurs et, du moteur innovant que je propose de développer,vous pouvez produire tous les jours votre énergie n'importe ou dans le monde, sans dépendre des combustibles et ceci même en pleine mer !
Pour voir comment expliquer les choses, j'aurai besoin de savoir quel est votre niveau de thermodynamique, si les mots adiabatique, indice adiabatique, loi des gaz parfaits, loi de Laplace et quelques autres vous sont familiers ou pas.
A vrai dire je préfèrerais qu'on puisse discuter de ces questions de façon confidentielle puisque ça touche la conception du moteur que je propoe de développer ..Un partenariat vous intéresserait ?
Un partenariat ? Je n'ai pas envie d'y perdre ma chemise, de plus si vous me proposez cela , c'est que manifestement vous n'avez pas les bases de thermodynamique indispensables pour appréhender un projet basé sur du stockage par air comprimé.
Analysez pour commencer les causes de l'echec de MDI ( Guy Negre et sa voiture à air comprimé) et quand vous aurez saisi, réanalysez votre projet.
Décidément vous avez des convictions plutôt déroutantes ! Parce que je ne vous proposais pas de jouer votre chemise, mais de pouvoir discuter d'un projet qui semblait vous intéresser ?
D'autre part je n'ai pas besoin de vos lumières sur la thermodynamique, puisqu'on trouve toutes les réponses qu'on cherche sur le net.
Et pour ce qui concerne le système moteur que proposait Guy Nègre,celui ci n'avait aucune chance de pouvoir performer, du fait que sa conception s'inspirait trop des moteurs à explosion.
vous avez ici https://www.ess-news.com/2024/05/16/integrating-pumped-hydro-with-compressed-air-energy-storage/ un système utilisant un pistant liquide et une vaporisation d'eau pour approcher une compression isotherme
internet à du vous apprendre que le problème auquel vous vous attaquez revient à savoir faire une compression et une détente isotherme qui sont les seules solution pour s'affranchir du rendement de Carnot. la seule technique connue pouvant s'en approcher un tout petit peu ( bien que de façon très imparfaite) étant celle du piston liquide. Si vous avez une solution plus efficace à ce problème (qui suppose d'importants transferts de chaleur avec un écart de température nul) vous êtes le roi du monde, sinon laissez tomber.
ps: croire qu'il suffit de lire une équation sur internet pour la maitriser est quelque peu optimiste.
Merci pour ces informations qui me permettent de comprendre que le système développé par ces étudiants aurait beaucoup de mal à s'imposer en l'état, en remplacement du moteur à explosion. Vu toutes les contraintes que son fonctionnement suppose, qui lui font perdre l'intérêt même de cette recherche !
Dans cet article l'auteur prétend que :"Elle a également montré que l'unité de stockage par pompage présente le gaspillage d'énergie le plus élevé ."
Non ! Car en réalité le gaspillage se situe bien plus au moment ou la production des énergies renouvelables ou nucléaire est arrêtée ou ralentit, que dans les phases de stockage, qui permettent de produire de l'énergie renouvelable pour éviter d'avoir à le faire avec des énergies fossiles !
" En conséquence, Sadi Carnot prévoit que, lorsque divers problèmes techniques concernant la lubrification et la combustion auront été résolus, le moteur le plus performant sera probablement le moteur à air"
Il parlait vraisemblablement du moteur Stirling qui est particulièrement ingénieux , bien qu'il pose des problèmes complexes au niveau de son échangeur de chaleur.
La performance étant due au fait que le moteur Stirling est un moteur à combustion externe ou le fluide de travail est intégralement recyclé.
Je ne vois pas bien a quoi sert votre réflexion sur le gaspillage alors que les auteurs constatent la difficulté de réaliser une compression isotherme, à moins que vous ne vouliez polémiquer ?
"Je ne vois pas bien a quoi sert votre réflexion sur le gaspillage alors que les auteurs constatent la difficulté de réaliser une compression isotherme"
Loin de moi l'idée de polémiquer !
Lorsque je parle de gaspillage, j'évoquais le fait que RTE doit parfois réduire ou arrêter le fonctionnement des producteurs d'énergie (nucléaires, éolien et PV) pour maintenir la tension du réseau à 50hz, quand la consommation est en berne. Ce qui représente des pertes qui se comptent en gigawatts et qui continueront d'augmenter avec le développement des énergies renouvelables .
Alors que si l'on stockait ces surproductions -pour ça je propose un moteur innovant qui utilise l'air comprimé, bien plus simple ,rapide et donc économique à stocker que l'H2- on pourrait très facilement réduire nos besoins de charbon, gaz ou pétrole pour fournir de l'énergie lors des pointes de consommation, et ainsi faire de sérieuses économies.
Puisque la dépense totale de nos achats d'énergies se situent dans une fourchette évaluée à plus de 100 milliards chaque année.(148 en 2022 d'après Euractive).
Et en plus on aurait une action bien plus efficace et décisive sur le réchauffement .
Vous voyez, c'est pas des polémiques ! Mais quand le gouvernement cherche à faire des économies, elles sont là sous notre nez à attendre les bonnes décisions de nos dirigeants.
Mais c'est pas avec ma retraite que je pourrais faire !
Je vous rejoint sur le fait que le stockage est indispensable, cependant, en l'état actuel des connaissances le stockage par air comprimé n'est pas en bonne position pour y prendre une part importante et ce à cause de problèmes fondamentaux. la seule voie étroite pour y parvenir est de réussir à réaliser des compressions et des détentes isothermes qui ne sont pas formellement interdites par la thermodynamique. Bien que toutes les formules soient disponibles sur internet, nos échanges montrent que vous n'êtes pas conscient de ce problème.
Le seul conseil que je puisse vous donner, si vous voulez poursuivre votre projet, est de commencer par acquérir les connaissances de base en thermodynamique. D'excellents MOOC sont disponibles sur internet et sont quand même moins arides que de tenter de comprendre seul les équations.
"si vous me proposez cela , c’est que manifestement vous n’avez pas les bases de thermodynamique indispensables pour appréhender un projet basé sur du stockage par air comprimé"
Pour ce qui me concerne , je crois qu'à force de vous focaliser sur toutes les formes que peut prendre la chaleur, vous oubliez l'essentiel ? Qui est de: "pourquoi arrête t-on ou ralentissons- nous parfois nos moyens de production renouvelables"? Alors qu'on pourrait s'en servir pour faire des stocks, qui nous éviteraient d'avoir à acheter des énergies fossiles, (charbon-pétrole- gaz,pour 100 milliards en 2023) Qui ne sont qu'une autre forme de stockage énergétique, mais qui présentent cette caractéristique néfaste, d'avoir la capacité de transformer le climat ?
Hors la transformation du climat est aussi une donnée essentielle à prendre en compte quand on cherche en même temps à faire des économies et à déveloper des moyens pour produire de l'énergie.
La lutte que le monde prétend organiser contre le réchauffement restera une utopie, tant qu'on continuera de produire de l'énergie avec des fossiles. Tout en prétendant ensuite extraire de l'atmosphère (à quel prix?) le co2 émis par ces énergies?
Alors qu'utiliser des cavités géologiques pour stocker de l'air comprimé , non seulement réduirait la production de co2, mais permettrait de lutter bien plus efficacement contre le réchauffement, tout en permettant au pays de faire d'énormes économies d'achats énergétiques, de restauration des infrastructiures détruites ou endommagées par les évènements climatiques ou (et) d'assurances qui touchent tout les cotisants.
Quand à en revenir sur la chaleur, prenez le nucléaire. A combien estimez vous les pertes en chaleur des centrales ? Et est ce que le fait qu'elles ne soient pas adiabatique à géner en quoi que ce soit leurs développement ?
le stockage actuel par air comprimé, si on l'analyse un peu n'est qu'une turbine à combustion dont le compresseur à été séparé et dans la quelle on a interposé un tampon pour l'air comprimé. les performances sont néanmoins parfois intéressantes, mais cela impose quand même de bruler du gaz et au final le rendement est médiocre. C'est la réalité des CAES actuels. A l'heure actuelle un CAES sans gaz naturel (au mieux 30%) ne peut pas fonctionner.
Si vous avez une solution évidente à ce problème sur le quel de nombreux scientifiques se sont arrachés les cheveux vous êtes en bonne voie pour le prix nobel, cependant il est infiniment plus probable que vous ayez raté quelques paramètres.
Cela révolutionnerai la seule discipline qu'einstein a laissée intacte.
En effet, Si cela marchait on pourrait faire beaucoup de choses, mais seulement SI
Pour les centrales nucléaires, les pertes thermiques sont entre 60 et 70 % et l'on n'espère pas grignoter plus de quelques %.
cependant si on envisage son rendement réel en partant de E=MC2 le rendement est de l'ordre de 0.0001%
cela n'a pas trop gêné son développement la quantité de matière disponible sur terre étant importante
Le principal problème soulevé actuellement par le stockage d'air comprimé, les CAES, concerne la consommation d'air des systèmes de production électrique.
Ce qui force les exploitants à trouver des parades ou des artifices pour tenter de déroger à ce problème.D'ou l'utilisation du gaz pour augmenter le volume d'air dans leurs procédés de production électrique.
Pour ce qui me concerne, le moteur que je propose d'étudier et de construire, n'utilise pas les mêmes principes. Ce qui fait que la chaleur n'intéresse que la part qui pourrait concerner un éventuel givrage de certains mécanismes du moteur, pour laquelle un simple réchauffement d'air pourrait suffire.En stockant par exemple dans du sable ou de l'eau la chaleur produite lors de la compression.
Maintenant, je peux pas faire tout seul !
Et je peux pas compter sur les pouvoirs publics, intéressés que par la création d'entreprises et souvent sans moyens.
Alors une entreprise, pourquoi pas ? Mais pas avant d'avoir la certitude de posséder des moyens pour pouvoir faire ! Et surtout sans administration sur le dos pour me dire ce qu'il faudrait faire !
On ne négocie pas avec la physique, c'est une question de faits, pas d'opinions.
Pour les gaz "parfaits" et l'air est un gaz quasi parfait tant qu'il reste gazeux, la pression et la température sont intimement liées ( c'est au final deux phénomènes liés à la vitesse des molécules)
La loi des gaz parfait peut s'exprimer sous la forme PV/T = Cste, Cela signifie que pour une masse de gaz donnée, quand vous connaissez la pression et le volume vous connaissez nécessairement la température, on peut retourner cela dans tous les sens et dire que quand vous connaissez le volume et la température , vous connaissez la pression ou encore quand vous connaisse la pression et la température vous pouvez en déduire le volume. Cette loi est vraie tout le temps tant que l'air reste un gaz .
D'autres lois permettent de préciser les choses lorsque l'on apporte ou que l'on extrait de l'énergie de cette masse d'air .
Ces loi peuvent vous permettre de calculer la température de l'air en sortie de compresseur, la baisse de pression dans le stock d'air quand celui ci refroidit et tout un tas de petits détails insignifiants comme ceux ci.
"On ne négocie pas avec la physique, c’est une question de faits, pas d’opinions" ,,???
Qui dit le contraire ?
Je sais bien que l’air s'échauffe quand on le comprime, et se refroidit quand il se
décomprime !
Je sais également qu'on peut calculer sa pression en fonction de sa température, et sa perte de volume quand il se refroidit.
Mais je vous dis que pour moi cette question reste secondaire ! Pourquoi ?
Parce que je trouve scandaleux qu'on puisse consacrer les milliards des abonnés
consommateurs pour construire toujours plus d'infrastructures de production,(nucléaires,
PV,ou éolien)..
La France a enregistré 233 épisodes de prix négatifs au premier semestre 2024
Pour ensuite accepter de perdre de plus en plus fréquemment des gigawatts électriques ?
Alors qu’utiliser ces possibilités de surproductions éviterait en stockant, de ne pas devoir ensuite importer des gigawatts d'énergies fossiles !
Pétrole + gaz + charbon
58,6 + 46.7 + 3,5 = 108,8 milliards/2023
Parce que même si on perd une partie de l’énergie stockée, ça vaut toujours mieux que de perdre la totalité, comme ça se pratique actuellement !
Malheureusement quand on fait l’analyse des besoins aujourd’hui aucun système de stockage actuel (H2 , batteries ou STEP) n’est capable de faire mieux que l’air comprimé, même avec son mauvais rendement ! ( l’hydrogène ne sera jamais économique, les STEP ont besoin de sites adaptés, les batteries ne sont pas en capacité d’absorber des gigawatts économiquement, de plus elles sont dépendantes du lithium )
https://www.pv-magazine.fr/2024/09/06/la-france-a-enregistre-233-episodes-de-prix-negatifs-au-premier-semestre-2024/
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/chiffres-cles-de-lenergie-edition-2023
Vous oubliez le plus visible et le plus abondant stockage d'énergie de la planète.
La biomasse et les déchets solides et secs, ceux que nous proposons de valoriser en électricité...et chaleur donc sous haut rendement, mais on nous dit, de façon totalement détachée d'esprit partisan (?), qu'il est stupide de faire de l'électricité avec de la biomasse car en France, l'électricité est déja décarbonée, donc il faut la bruler et on encourage cette pratique moyen-âgeuse. Sans doute ces communicants qui répandent cette énormité sans rougir pensent-ils qu'il est plus facile de transporter de la chaleur que de l'électricité (?) Curieux progrés ! Et nous, nous ne nous étions pas aperçus que nous avions trop d'électricité en toutes circonstances. Trop distraits sans doute.
Les éléments de langage sont parfois très abusifs et très corporatistes.C'est pourquoi ils sont assez peu porteurs de progrès. La France est un curieux pays qui a sa propre conception spécifique sur ce qui est bien ou mal, moderne ou archaïque. Trop d'électricité ? Pendant quelques heures de temps à autre, 3 à 4 fois par an, mais rien de plus. Et les pompes à chaleur haute performances, ça sert à quoi ?
"il est stupide de faire de l’électricité avec de la biomasse car en France, l’électricité est déja décarbonée, donc il faut la bruler et on encourage cette pratique moyen-âgeuse."
Il n'y a pas que cette pratique à dénoncer ! Il faut dire aussi que le système Français d'organisation de la productiion et de la distribution d'énergie accepte de faire payer aux Français les pertes d'énergies gratuites et non polluantes lorsqu'elle nous sont fournies par le soleil ou le vent,parce que nos ministres ne voient pas l'intérêt d'inciter au stockage ? Alors même qu'on achète ensuite au prix fort des énergies fossiles pour fournir de l'électricité à la pointe. Alors qu'on pourrait faire du stockage avec le l'air comprimé quand les conditions le permettent ? Ce qui nous permettrait d'économiser quelques dizaines de milliards que cherche notre premier ministre monsieur Barnier ,
Bonjour choppin, vous avez tout à fait raison, la biomasse est un stock d'énergie chimique. Nous allons compléter l'article dans ce sens, dans la partie "énergie chimique", juste avant l'évocation des hydrocarbures fossiles, qui sont de la biomasse stockée dans les sous-sols et concentrée par les processus géologiques.
"car en France, l’électricité est déja décarbonée,"
Sans doute décarbonée mais grande consommatrice d'eau 12 % de la consommation totale( d'après reporterre ),transformée en eau chaude et vapeur, premier gaz à effet de serre
Eau chaude ? Données publique de l'ASN, sur 2022, le delta T entre l'entrée et la sortie allait de 0.3°C à 3°C.
Chaque centrale a des limites fixée en fonction des conditions climatique et du débit du cour d'eau. Ca va jusqu'à 7°C de delta T pour la centrale de Bugey (si le Rhone a un débit < à 300m3/s).
J'appelle pas ça chaud...
En fait, il parlait de chaleur fatal mais cette argument est complètement bidon.
D'abord parce que les centrales nucléaires ne sont pas les seules systèmes qui rejettent de la chaleur fatale.
Toute les centrales thermiques (gaz, charbon fioul) et même des sources renouvelables (géothermie) rejettent de la chaleur fatale.
Même les êtres vivants, rejettent de la chaleur fatale.
Et surtout, parce que cette chaleur est ridicule comparé à ce que la terre reçoit en permanence du soleil.
Pour ce qui est de la vapeur comme 1er gaz à effet de serre , si on considère les GES émis par l'homme (c'est à dire les seuls sur lesquels on peut agir)
C'est faux, puisque les GES qui ont le plus fort effet de réchauffement sont respectivement le CO2 et le CH4.
Si on regarde à l'échelle du globle, c'est bien la vapeur d'eau mais de toute façon, on peut pas y faire grand chose car la vapeur d'eau provient majoritairement de l'évaporation des océans qui couvre 70% de globe.
Quand à utiliser "Reporterre comme source" une assos connue pour être farouchement anti-nuke, bof bof.
Ce qui compte c'est pas ce que vous croyez mais ce que va produire ce réchauffement qui s'ajoute à celui de l'ensoleillement !
Le volume d'évaporation dépend directement de la température l'eau . La vapeur d'eau reste le premier gaz à effet de serre.Donc la température de l'air dépend directement de la température de l'eau Et même si cette eau fini toujours par retomber, le co2 lui aussi fini toujours par être absorbé
Sauf si la température augmente jusqu'à un déséquilibre chaud/froid. Car quand il fait très chaud l'air reste transparent et produit moins de pluies Ce qui favorise les sècheresses donc un moindre développement de la végétation qui de ce fait absorbe moins de co2 et favorise les grands incendies qui vont à leur tour libérer d'énormes quantité de co2.
Quand cet air chaud se refoidit à l'inverse, il se produit des inondations catastrophiques et des chûtes de grêle anormales parce l'air chaud doit monter plus haut pour se refroidir.
622 exaWatts solaire reçus chaque heure sur Terre, et les 8000 TW/h thermique de toutes les centrales nucléaires du monde ont un impact mesurable ?
Pitié, on n'est plus dans la croyance là, mais dans le ridicule.
https://lequotidien.lu/grande-region/la-centrale-de-cattenom-provoque-une-chute-de-neige-surprenante/#:~:text=Au%20cours%20de%20la%20nuit,presque%20semblables%20%C3%A0%20du%20polystyr%C3%A8ne.
C'est sans doute ce genre d'effet localisé mais bien réel que vous appelez ridicule ?
Oui, c'est ridicule. C'est localisé, uniquement dû au rejet des tours aéroréfrigérante (c'est pas réservé aux centrales nuc, ce serai une centrale à biomasse que ça serai la même chose), et ça n'a pas un effet globalisé.
Faut savoir prendre un peu de recule.
"Oui, c’est ridicule. C’est localisé,"
L’apparition de plantes microscopiques dans l’océan, le phytoplancton, puis des plantes supérieures sur les continents, qui ont provoqué une spectaculaire augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère terrestre.
Là aussi au départ c'était ridicule et localisé !
Avec le réchauffement climatique, les glaces fondent de plus en plus tôt (trois fois plus rapidement qu’avant) et ont de plus en plus de mal à se reformer en hiver. Selon certaines études, plus de 28 000 tonnes de glaces ont disparu depuis 1994. Oui, c’est beaucoup. Surtout quand on sait que le taux de fonte des glaces a augmenté de 65% en 30 ans, passant de 800 milliards de tonnes par an dans les années 1990 à 1 300 milliards en 2017.
https://www.wwf.fr/dossiers/les-causes-et-consequences-de-la-fonte-des-glaces
La quantité globale d'oxygène dans les océans à diminuée de 2 % entre 1960 et 2010
https://www.meretmarine.com/fr/science-et-environnement/l-homme-aura-toujours-de-l-oxygene-a-respirer-mais-pas-les-poissons
C'est tellement ridicule et localisé que personne n'est capable d'estimer quel est le volume réel de chaleur rejeté en permanence dans l'atmosphère ? Seulement cette chaleur n'est pas sans conséquence sur la stabilité du climat mondial ! Puisque quand on perd de telles quantités de glace en si peut de temps, on peut quand même se poser la question de l'équilibre thermique de la terre, et de la disponibilité de l'eau qui nous vient de la fonte des glaces de montagne notamment l'été ?
De plus, on nous fait tout un patacaisse du co2, en laissant de côté la chaleur fatale ,mais le CO2 lui aussi est absorbé par les végétaux !.Seulement quand la chaleur devient insupportable aux organismes vivants, ceux ci en absorbent moins ou plus ! C'est le cas lorsque les sècheresses se succèdent, ou que les grands incendies de forêts se multiplient partout dans le monde !.C'est donc aussi normal de constater que son pourcentage dans l'air puisse augmenter !
Raison qui me fait préférer les énergies renouvelables, aux énergies fossiles et nucléaire, et le stockage d'air comprimé, plutôt que le stockage hydraulique, du fait de l'inertie thermique de l'eau.
Enfin penser que les informations fournit par Reporterre seraient subjectives ou préconçues, parce que cette association démontre les incohérences et les risques de la production nucléaire, nous éclaire plutôt sur la partialité de ceux qui le prétendent, sans être capables d'apporter le moindre élément de preuve de ce qu'ils laissent croire !.
Cela faisait longtemps qu'on avait pas eu ces arguments sur les glaces, la chaleur des centrales, tout ça...
Depuis ce temps, la cause de l'accélération de la fonte des glaciers n'a pas changée, c'est toujours et seulement le rechauffement climatique.
L'émission de chaleur ou de vapeur anthropique (d'origine humaine) est complètement annecdotique et compensée par la variation naturelle qui s'adapte : si émission de vapeur locale, alors moins d'évaporation naturelle. Il reste toutefois quelques impacts localisés comme c'est le cas dans votre article sur la neige et qui semble être votre seule source.
C’est drôle qu’on puisse penser que les 8 et bientôt10 milliards d'habitants de la planète peuvent continuer de brûler des énergies fossiles ou transformer sa géologie , sans que ce soient sans conséquences sur le climat et donc la vie en général ?
C'est du même ordre que de croire la terre est plate ou au centre de l'univers !
Excellent article ! A la fois d'une bonne rigueur scientifique et expliquant clairement et simplement.
Vous êtes sérieux ou ironique ?
Cet article, dans n'importe quelle prépa scientifique aurait droit au maximum à 0,5 ) pour le papier) !
C'est une succession d'erreurs, de contre-sens et d'absence de culture sur ce sujet.
Bonjour, merci de bien vouloir lister les erreurs que vous auriez relevées. Révolution Énergétique n'est pas un site universitaire, nous n'avons pas vocation à publier des thèses ni des travaux de recherche. Notre objectif est de captiver le grand public sur la transition énergétique, nous devons nécessairement être synthétiques.
Bonjour, d'abord une petite remarque , vous n'évoquez pas dans votre commentaire la rigueur des articles .Il me semble qu'avant toutes choses un article doit dire des choses vraies et cohérentes , que c'est une condition indispensable pour avoir un minimum de crédibilité. Il me semble aussi que quand on ne maitrise pas un sujet, on fait au minimum relire cet article par quelqu'un de compétent qui sera apte à repérer les énormités.
Je vais juste pour commencer vous donner quelques exemples, les notions de chaleur sensible et de chaleur latente qui sont essentielles pour pouvoir comprendre le fonctionnement d'un stockage thermique sont dans cet article systématiquement inversées. Aborder ces sujets sans avoir la moindre notion de thermodynamique en rend impossible la moindre compréhension et la restitution est un amalgame d'informations souvent fausses et incohérentes.
Un autre exemple anecdotique mais révélateur est le classement des super condensateurs dans ce qui est dans l'article appelé "énergie potentielle électrique" alors que ces composants font du stockage électrochimique. Ici aussi, cela est faux et traduit un manque total de culture dans ce domaine.
La liste est encore malheureusement très, trop, longue. Désirez vous réellement que je la déroule public?
Pour ce qui est de l'aspect synthétique des choses il existe des diagrammes qui présentent cela d'une façon claire et lisible et qui peuvent être compréhensibles par tout le monde.
Pour conclure, je trouve extrêmement dommageable que de fausses informations se trouvent propagées sur un sujet qui me tient à cœur.
Bonjour fred,
concernant l'énergie sensible / latente, vous avez bien entendu raison : les paragraphes concernés concernaient bien sûr l'énergie latente, et non sensible. C'est bien entendu une étourderie. Merci pour avoir fait remonter ce point.
Au sujet des stockages par sel fondus et des stockages thermochimiques, les deux concepts sont bien sûr très différents, et vous l'expliquez bien dans votre premier commentaire. Le texte était confus, et a donc été reformulé, et chaque concept est allé dans sa catégorie : énergie thermique pour les sels fondus et énergie chimique pour les concepts thermochimiques.
En ce qui concerne les supercondensateurs, le principe est de collecter des charges électriques, et ce par des procédés qui peuvent être en effet électrochimiques. Le principe est donc foncièrement le même qu'un condensateur, de sorte qu'il est préférable de les classer dans la même catégorie que pour les condensateurs, à tout le moins dans un article grand public.
La compilation et la diffusion des connaissances est un travail complexe, qui doit s'adapter et s'apprécier au regard du contexte, qui ne peut prétendre ni à l'exhaustivité complète, ni à une parfaite rigueur, mais plutôt à un processus d'amélioration continue. Cette amélioration est rendue bien plus difficile par l'absence de la plus élémentaire courtoisie.
Bonjour Laurent,
Je vous rejoins quand vous dites que la compilation et la diffusion des connaissances est un travail complexe, cependant le minimum de rigueur impose de vérifier ses affirmations.
Quand vous parlez d'énergie électrique , de bobines et de supraconducteurs, vous parlez des SMES Supraconductor Magnetic Energy Storage qui seraient plutôt à classer, comme tout le monde le fait dans une catégorie électromagnétique.
A ma connaissance, le premier SMES à être entré en service commercial était celui qui équipait le réseau électrique de Bonneville aux Etats Unis en 1980, il y a presque 50 ans. Actuellement, plusieurs dizaines de SMES sont en service commercial principalement aux états unis et au japon.
En 2019 ils totalisaient une puissance de 325 MW dans le monde.
Je me demande quel a été le travail complexe qui vous a conduit à classer cette technologie comme "spéculative" ?
Quand vous utilisez l'expression énergie latente, êtes vous conscient que cette expression bien que correcte est quasi inutilisée et que l'on préfère chaleur latente. Chaleur latente et chaleur sensible sont toutes deux des énergies thermiques, pourquoi alors placer dans votre plan énergie thermique et "énergie" latente au même niveau ?
Quand vous parlez de CAES en le traduisant de la manière suivante " stockage d’air comprimé souterrain (CAES)" alors que c'est l'acronyme de Compressed Air Energy Storage vous induisez le lecteur en erreur surtout quand vous citez l'airpod comme exemple. La rigueur passe aussi par une traduction fidèle des acronymes. Vous oubliez au passage un très important marché de stockage d'énergie par gaz comprimé, celui des sparklet utilisés dans tous les systèmes anti incendie, ou encore pour l'airsoft.
Ce ne sont encore malheureusement que quelques exemples des problèmes de fond liés à votre article.
Je peut bien sur fournir des sources multiples sur toutes mes affirmations.
Bonjour Fred,
Les supraconducteur à température ambiante sont une technologie spéculative. Il est nécessaire de refroidir les supraconducteurs aujourd'hui à des températures cryogéniques, ce qui implique une grande dépense énergétique, de sorte qu'il est difficile de parler de "stock d'énergie". Ce raisonnement est explicité dans l'article.
Concernant la classification des énergies, ces choix seront toujours discutables en fonction des sensibilités de chacun (comme toute nomenclature, qui est de nature conventionnelle), ce qui peut mener à des débats byzantins : tel n'est pas l'objet de cet article que de mener ce débat. Vous avez une nomenclature qui est présentée ici, elle a certains mérites dans le contexte de cet article, vous avez le droit de la reprendre ou non.
Concernant la formulation autour de CAES, la signification en anglais du terme aurait pu être ajoutée, comme beaucoup de détails peuvent être ajoutés, par exemple les sparklet que vous citez. En revanche, chaque nouveau détail, s'il améliore l'exhaustivité ou la rigueur, nuit en revanche directement à la lisibilité et à la vulgarisation. Sur un article à la thématique aussi large, et dans un format court, il pourra toujours être trouvé un manque ou une précision à apporter.
Il est possible que certains des problèmes que vous identifiez n'en sont pas, mais qu'il s'agit plutôt de détails que vous regrettez de ne pas voir apparaître, qui vous ont échappé à la lecture, ou de notions conventionnelles dont il n'est pas le lieu ici de débattre. De manière pragmatique, il s'agit d'un article de synthèse grand public sur un sujet complexe et qui doit tenir dans un format donné. Ne cherchons pas à en faire ce qu'il n'est pas.
Encore une fois, être impoli et user d'ironie n'apporte aucun progrès concernant l'amélioration des connaissances.
On en revient toujours au même problème de rigueur, une nomenclature est certes conventionnelle mais a une logique et une cohérence interne. Si vous voulez utiliser votre propre nomenclature le minimum est de le préciser afin que les lecteurs ne mélangent pas la nomenclature usuelle avec la nomenclature de "Gauthier". Si chacun joue avec la définition des mots et des concepts selon sa sensibilité, la communication et le passage de connaissances devient impossible.
Même les conventions typographiques semblent vous être personnelles, lorsque vous écrivez " stockage d’air comprimé souterrain (CAES)" dans votre tableau on s'attend à ce que l'acronyme et le texte soient en rapport très étroit
Vous excluez les SMES des systèmes de stockage à cause de leur dépense énergétique ( en redéfinissant à votre convenance et selon votre sensibilité le mot stockage) mais vous conservez Les CAES actuels qui nécessitent de bruler une grande quantité de gaz pour en extraire l'énergie, c'est le deux poids deux mesures selon votre sensibilité ?
Vos définitions semblent être à géométrie variable, dans votre définition du stockage en tête d'article vous ne faites pas mention de réversibilité et plus loin vous écrivez "Ce n’est bien sûr pas un processus réversible en premier lieu, et donc ce n’est pas à proprement parler un stock d’énergie." la reversibilité est elle selon vous nécessaire à la définition de stockage?
Enfin, les mots ont un sens, c'est indispensable à la communication, quand vous utilisez le terme spéculatif, celui ci correspond quand on parle de technologies au niveaux inférieurs à 3 sur l'échelle TRL de maturité des technologies alors que les SMES sont classés depuis quelques temps 8 sur cette échelle.
Pour finir, votre méconnaissance du sujet vous conduit souvent à induire le lecteur en erreur.
quand vous écrivez "Énergie latente Glacières, « Ballon de glace », autres divers projets de stockage de chaleur" cela laisse supposer que l'utilisation des MCP (Matériaux à Changement de Phase) n'en est qu'a l'état de projet, alors que son emploi est déja important. voir par exemple le micronal de BASF incorporé à certaines plaques de plâtre, tout comme Energain produit par Dupond.les utilisations sont bien entendu beaucoup plus larges que cet exemple.
Ce n'est pas ce que désire voir dans un article qui a la moindre importance, mais ce que l'on ne devrait pas voir
Bonjour Fred,
vos propos sont intéressants, et ils appellent à débat et à critique, mais leur longueur démontre bien, s'il en était besoin, qu'ils n'ont pas leur place dans un article de vulgarisation.
Je me permets de citer le Larousse : Vulgarisation : "Action de mettre à la portée du plus grand nombre, des non-spécialistes des connaissances techniques et scientifiques."
Ce que vous appelez péjorativement "problème de rigueur" n'est rien d'autre que les conséquences du processus de vulgarisation, lequel implique nécessairement des approximations et de ne pas traiter certains points. En d'autres termes la vulgarisation implique de faire des choix. Ces choix relèvent de l'auteur.
Chacun de ces choix pourra être critiqué - vous ne vous en privez pas, même si une plus grande courtoisie aurait été appréciée - mais il est tout à fait évident qu'apporter des nuances et des discussions à chaque propos d'un article déjà fort long, alourdirait le texte au point de le rendre hors de portée du plus grand nombre. L'article ne serait plus alors un article de vulgarisation, alors que c'est bien son objet.
Il me semble que, entre article scientifique et article de vulgarisation, vous soyez engagé dans une forme de quadrature du cercle - laquelle n'aura pas de fin. Laissons chaque chose à sa place, et dans son contexte. Tout en restant courtois.
BLOOM dans sa taxonomie liste assez bien les compétences nécessaires à la vulgarisation, vous pouvez en avoir un aperçu ici https://afeseo.ca/wp-content/uploads/2021/02/Taxonomie-cognitif-et-socio-affectif.pdf Si on en croit cette taxonomie les différents échanges que nous avons pu avoir vous situent au niveau 1, voir peut être 2 de cette taxonomie pour les domaines dont vous parlez. vulgariser est une tache qui n'est accessible qu'a partir du niveau 3.
Vulgariser ne signifie en aucun cas transmettre de fausses informations ( que ce soit par ignorance ou par conviction)
Vulgariser suppose une bonne connaissance du domaine.
Catégoriser, comme vous le faites d'après votre sensibilité, nécessite une connaissance encore plus approfondie du domaine (niveau 4).
Ou , pour dire les choses d'une façon plus crue, mais plus directe, quand on ne connait, ni le vocabulaire, ni la classification, ni les équations de base d'un domaine on ne peut en aucun cas prétendre à le vulgariser.
Quand à la courtoisie, son expression la plus profonde consiste à dire ce que l'on pense, c'est une base du respect de l'autre.
Fred,
la facilité avec laquelle vous vous permettez de vous ériger en juge de mes compétences est non seulement discourtoise, mais également très vulgaire. Elle ne fait pas preuve d'une grande rigueur.
Sachez, en retour, que vos propos techniques, qui restent intéressants au demeurant, ne sont pas pour autant impressionnants - et ce, en dépit probablement de votre propre opinion sur vous-mêmes.
Je crains que cette conversation n'apporte plus guère de fruit. Je compte en rester là en ce qui me concerne.
Vous souhaitant malgré tout une agréable fin de journée
A chacun son niveau d'exigence. Pour le béotien que je suis, cet article m'a appris pas mal de choses. Il me parait difficile de concilier vulgarisation et précision technique. Cet article était plus pour moi que pour vous.
Par contre, ce que je constate, c'est que finalement, peu de solutions sont véritablement disponibles sur le marché, que ce soit pour les particuliers ou les industriels/énergéticiens. Vivement que ça change !
Le probléme est que cet article étale les omissions , par exemple dans ce qui est nommé "énergie potentielle électrique" ou l'on parle de super condensateurs ( qui utilisent en réalité un stockage électrochimique ) on fait l'impasse sur beaucoup d'utilisations importantes et réelles. Par exemple leur utilisation dans les systèmes démarrage / freinage tels que les ascenseurs ou ils permettent de stocker l'énergie fatale lors du freinage pour alimenter en partie le démarrage. Ce type d'application représente des quantités d'énergie non négligeables, pour le voir, encore faut il donner les bonnes informations du genre état de la technologie, production annuelle etc .... De plus cet article liste (mal) les diverses méthodes de stockage en les mettant toutes sur le même plan sans aborder par exemple le rapport puissance/ énergie qui est absolument crucial pour savoir ce que l'on peut en faire.
Contrairement à ce que vous pensez beaucoup de solutions de stockage sont sur le marché et ce en croissance rapide. La capacité actuelle de production de batteries de stockage est de l'ordre de 2 TWh par an, actuellement les installation de batteries stationnaires pour le réseau électrique sont de l'ordre de 100 GWh/ an , le reste va dans l'automobile (la plus grosse part du marché et dans l'électronique.
Pour les particuliers, nos voisins allemands ont installé ces 3 dernières années de l'ordre d'une quinzaine de GWh de batteries domestiques.
Vos constatations sont à revoir et en effet un article tel que celui ci ne clarifie absolument rien.
Je trouve votre commentaire un peu sévère, même si vous justifiez bien votre point de vue ! Parce qu'il faut du temps pour se familiariser avec un sujet aussi vaste, donc jamais complet, du fait des innovations constantes en la matière.