L'air comprimé serait un meilleur moyen de stockage de l'énergie électrique à moindre coût
Mais pourquoi n'est-il pas assez répandu ?

Le , par Bill Fassinou, Chroniqueur Actualités
Les tendances actuelles se tournent vers l'utilisation de l'énergie renouvelable (l'énergie solaire et éolienne notamment) au détriment de l'énergie fossile. Cet engouement pour les énergies renouvelables se justifie par leur côté écologique et leur coût plus abordable. Cependant, ces sources d'énergie renouvelable semblent se heurter au problème du stockage de l'énergie. Toutefois, un système de stockage d'énergie semble être la solution "idéale" : il s'agit de l’air comprimé. Pourquoi comprimer de l’air pour stocker de l’énergie ? La réponse à cette question est donnée par le Pr Seamus Garvey, professeur de dynamique à l'Université de Nottingham et membre fondateur de « International CAES Alliance », une alliance qu'il a justement créée pour promouvoir le potentiel et la puissance du stockage d’énergie par air comprimé.

Pour ce dernier, si on se repose sur des sources d’énergies renouvelables comme le vent et le soleil, on s'expose à des risques de pénuries énergétiques car, comme vous le savez, le soleil n'est pas toujours au zénith et le vent ne souffle pas toujours non plus. Une solution est par exemple de trouver le moyen de stocker efficacement cette énergie. D'où le concept de stockage d’énergie par air comprimé ou Compressed Air Energy Storage (CAES). C'est un système qui consiste à aspirer de l'air atmosphérique, à le compresser à l'aide de compresseurs à commande électrique. Pour utiliser cette énergie, vous avez juste à laisser sortir l’air qui va passer à travers une machine qui capte l'énergie de l’air qui elle fera tourner le générateur électrique.


Ce concept, en dehors de son originalité, permettrait de régler un problème auquel les énergies renouvelables font face. Il s'agit du problème de stockage de l'énergie qui doit être à moindre coût tout en étant efficace. En effet, l'air comprimé peut être stocké dans des réservoirs en acier, dans des enceintes moins chères en profondeur, ou dans des cavernes souterraines. Cependant, ce système de stockage n'a pas vraiment la cote de popularité auprès des investisseurs, des bailleurs de fonds, des décideurs et des professionnels du domaine de l'énergie. Et selon le professeur Garvey, cela est dû à trois raisons.

D'abord, c'est un système assez complexe à installer qui exige une ingénierie méticuleuse. Pour utiliser le CAES, il faut des machines à compression et à expansion de l’air, des échangeurs de chaleur, la conception des réservoirs d’air et les réservoirs thermiques. Ensuite, le CAES est juste adapté pour des durées de stockage de quelques heures à plusieurs jours tout au plus. Et enfin, si le coût du stockage confère à ce système un avantage financier, le coût de son installation est quand même un peu élevé.


C'est la combinaison de tous ces facteurs qui empêchent l'expansion de ce système de stockage d'énergie. Il faut toutefois préciser que deux centrales à air comprimé existent depuis des années et sont citées comme référence. L'une se trouve à Huntorf en Allemagne et l'autre à McIntosh en Alabama. Selon le professeur Garvey, ces deux centrales sont la preuve que l'air comprimé peut être aussi efficace. Cependant, dit-il, l'utilisation qui est faite de l'air comprimé dans ces usines ne correspond pas aux attentes actuelles en matière d’énergie. Il est impératif, poursuit-il, de repenser le système afin de l’adapter aux connaissances et réalités du monde actuel.

Pour les internautes, les avis restent mitigés. Certains sont assez enthousiasmés par ce système qui leur permettra de stocker assez facilement de l’énergie chez eux. Les autres par contre sont assez sceptiques. Ils s'inquiètent des fuites de gaz qui pourraient se révéler dangereuses, car il faut rappeler que ce système compresse l'air en grande quantité et sous forte pression.

Source : The Conversation

Et vous ?

Que pensez-vous de ce système de stockage d'energie ?

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Avatar de Ryu2000 Ryu2000 - Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 8:29
Citation Envoyé par Bill Fassinou Voir le message
Pour ce dernier, si on se repose sur des sources d’énergies renouvelables comme le vent et le soleil, on s'expose à des risques de pénuries énergétiques car, comme vous le savez, le soleil n'est pas toujours au zénith et le vent ne souffle pas toujours non plus. Une solution est par exemple de trouver le moyen de stocker efficacement cette énergie.
(...)
Cependant, ce système de stockage n'a pas vraiment la cote de popularité auprès des investisseurs, des bailleurs de fonds, des décideurs et des professionnels du domaine de l'énergie. Et selon le professeur Garvey, cela est dû à trois raisons.
Je ne pense pas que l'air comprimé soit forcément LA solution pour stocker l'énergie, mais il est certains qu'il faut investir dans autre chose que l'éolien et le solaire.
Avatar de tmcuh tmcuh - Membre du Club https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 9:40
Je pense que ça pourrait être un système de stockage adapté au monde du "petit". Mais comme on voit que le Lithium est une matière en très grande quantité sur terre, tout le monde s'en fout.
je parie plus sur le stockage à énergie cinétique (comme le béton) que sur l'air comprimé, car il n'as pas besoin de grande technologie (et donc aussi de beaucoup d'énergie) pour être mis en place.
On parle ici de stockage pour centrale de production d'énergie, donc le stockage à énergie cinétique est plus adapté; car il reste "lourd"
Après pourquoi ne pas faire un hybride : cinétique / air comprimé
On arrive maintenant à l'aube d'un monde où on pourra produire plus d'énergie qu'on en a besoin et tout ça sans en diminuer le coût l'homme est extraordinaire, il est capable de trouver des choses moins cher à fabriquer et plus puissante qui coûte le même au final
Avatar de mm_71 mm_71 - Membre chevronné https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 9:54
Que pensez-vous de ce système de stockage d'energie ?
Fin 19ème et début 2ème les machines de perforation dans les mines fonctionnaient à l'ait comprimé et il pouvait aussi être stocké dans de bonbonnes pour alimenter les chantiers trop éloignés de l'alimentation générale. Seul problème l'énergie stockée ne durait pas trop longtemps.
Avatar de loukoum82 loukoum82 - Membre habitué https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 10:06
Ca fait des années que MDI tente une approche automobile, entre autre, de ce moyen de stockage et même d'énergie, et il semble que ils n'arrêtent pas de se voir mettre des bâtons dans les roues...

Avatar de Sebajuste Sebajuste - Membre habitué https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 10:08
Ça sent surtout l'effet d'annonce...

Parce que le problème de l'air comprimé... c'est le rendement !

Plus on comprime de l'air, plus il s'échauffe, et donc prend du volume. Bref, plus on souhaite mettre d'air dans un volume, moins on peut en mettre ^^
Pour restituer l'énergie, c'est l'inverse : quand on détend de l'air il refroidi, prend moins de volume, et donc perd en pression et en énergie.

Je vous laisse chercher sur google "rendement air comprimé". C'est surement l'un des pire de tous. Et le problème est physique ! On ne peut pas contourner la physique, on fait avec...

Citation Envoyé par loukoum82 Voir le message
Ca fait des années que MDI tente une approche automobile, entre autre, de ce moyen de stockage et même d'énergie, et il semble que ils n'arrêtent pas de se voir mettre des bâtons dans les roues...
Effectivement, la physique est cruelle...
Avatar de bizulk bizulk - Membre confirmé https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 11:53
Bonjour,

Plus on comprime de l'air, plus il s'échauffe, et donc prend du volume.
Si on comprime l'air c'est qu'il ne prend pas du volume, et donc il s'échauffe (loi gaz parfait : PV = nRT).
C'est tout le problème avec ce type de fluide il faut gérer les aspects thermique et donc stocker en plus du gaz de la chaleur pour avoir du rendement, d'où l'installation décrite avec des échangeurs.
Il y a bien eu des tramway a air comprimé à l'époque, avec des solutions pour gérer le problème de la détente (de la vapeur d'eau, mais j'ai pas tout compris).
Est-ce que l'on saurait avec les techniques d'aujourd'hui rendre cette solution viable ?
Avatar de wolinn wolinn - Membre éclairé https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 12:19
Il peut toujours y avoir des applications de niche en mobile si on se contente d'une autonomie de 10 km...
Parce que le rendement n'est pas le seul problème pour ces applications, la densité d'énergie massique, en Wh/kg a son importance.
Commençons déjà par les applications fixes, où la masse n'est en général pas un problème.
Avatar de captaindidou captaindidou - Membre éclairé https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 12:42
Je n'ai pas vu dans l'article quel est le rendement énergétique que l'on peut espérer d'un tel dispositif parce que si je n'ai pas oublié mes cours de thermodynamique, un gaz s'échauffe quand on le comprime.

Peut-on l'isoler thermiquement suffisamment efficacement et longtemps (ça fait beaucoup d'adverbes) sans déperdition de chaleur significative ?

Seconde interrogation : jusqu'à quelle concentration d'énergie peut-on aller (kJ/m^3) ?

Et enfin, comment faire lorsque l'énergie à stocker est délivrée avec une puissance assez faible si bien que le compresseur délivre une pression inférieure à la cuve de stockage ? Dans ce cas, on est incapable de stocker cette énergie sans travail mécanique supplémentaire.
Avatar de Buffet_froid Buffet_froid - Membre du Club https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 13:52
C'est intéressant mais c'est clair que si c'était aussi beau que ça en a l'air, ça aurait été exploité depuis longtemps. L'opération est loin d'être réversible.
Je sais que sur le solaire thermique on se tourne davantage vers les sels à changement d'état, voir sur le stockage thermique au béton.
Les STEP et autres volants d'inertie sont aussi à l'étude...
Avatar de abriotde abriotde - Membre éprouvé https://www.developpez.com
le 05/11/2018 à 14:18
Pour la voiture c'est mort. Si la bouteille perd de l'air, la détente est trop forte et gêlerait ce qui est autour, en cas d'explosion c'est pire. Et surtout le problème du volume/poids par kilowatt est null. Pour une centrale qui récupérerait l'énergie éolienne/solaire lors des pics de production est plus avéré... mais que si la part de l'éolien/solaire est majoritaire, sinon, il est plus simple d'adapté une centrale charbon/fioul/gaz voire nucléaire aux besoins dans les creux de productions.
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