Idée invité : 7 innovations en matière de stockage et de transport d’énergie

Le réseau électrique américain perd environ 5 % de toute l’électricité produite simplement en la transportant des centrales électriques vers les foyers et les entreprises. Multipliez cette inefficacité dans les infrastructures vieillissantes du monde entier et vous commencerez à comprendre pourquoi la production d’énergie propre ne résoudra pas à elle seule la crise climatique. Ces sept innovations créent des moyens plus intelligents de stocker et de fournir de l’énergie.

Des batteries de nouvelle génération qui pourraient recharger un véhicule électrique en quelques minutes aux centrales électriques virtuelles qui transforment l’énergie solaire de votre toit en une ressource de réseau, ces technologies s’attaquent à l’intégralité du cycle de vie de l’énergie : production, stockage, transmission et demande. Certains sont déjà déployés à grande échelle ; d’autres sont proches de la viabilité commerciale. Ils représentent la prochaine infrastructure dont les énergies renouvelables ont besoin pour remplacer les combustibles fossiles comme principale source d’électricité. Et la plupart offrent des points d’entrée aux consommateurs, aux communautés et aux défenseurs qui souhaitent accélérer la transition.

1. Piles à semi-conducteurs

Depuis des années, vous utilisez des batteries lithium-ion dans votre téléphone et votre ordinateur portable. Aujourd’hui, le secteur de l’énergie s’oriente vers les batteries à semi-conducteurs. Ces appareils avancés utilisent de la céramique, du verre ou un polymère pour la conductivité. Vous les avez peut-être vus dans des drones, des implants médicaux et des machines spécialisées, mais leur rôle principal pourrait être dans l’industrie automobile.

Les batteries à semi-conducteurs améliorent les véhicules électriques (VE) en augmentant la densité énergétique et permettant une charge plus rapide. Les constructeurs automobiles investissent dans la recherche et le développement de cette technologie car elle ouvrira la voie à une nouvelle ère de voitures électriques. Toyota a pour objectif à long terme de permettre aux batteries à semi-conducteurs d’avoir des temps de charge de 10 minutes. Lors de l’achat d’un véhicule électrique, privilégiez les modèles dotés de technologies de batterie durables et sûres.

2. Réseaux intelligents

La croissance démographique mondiale signifie que les villes ont besoin de réseaux énergétiques dynamiques et réactifs. Les réseaux intelligents répondent à cet appel en ajoutant un cerveau numérique aux systèmes existants de votre communauté qui facilite la communication bidirectionnelle entre les sociétés de services publics et les consommateurs. Des capteurs, des commandes automatisées et des compteurs intelligents vous permettent de surveiller le flux d’énergie en temps réel.

Les réseaux intelligents ont de vastes capacités : ils coordonnent les producteurs, les opérateurs de réseau et les consommateurs. Le fonctionnement efficace conduit à la flexibilité du systèmerésilience et stabilité. En tant que consommateur, vous pouvez voir la quantité d’électricité que vous consommez et les changements que vous pouvez apporter. Discutez avec vos voisins de la possibilité de rejoindre ou de démarrer un micro-réseau communautaire.

3. Stockage d’énergie dans l’air liquide

Le stockage d’énergie par air liquide (LAES) fait partie des meilleures technologies soutenant le réseau. Ce processus stocke l’excès d’électricité en refroidissant l’air ambiant à des températures extrêmement basses. Ensuite, vous le convertissez en liquide pour le stockage dans des réservoirs isolés. Lorsque votre réseau a besoin d’électricité, il peut chauffer de l’air liquide et entraîner des turbines pour produire de l’énergie.

Le LAES est une innovation cruciale en raison de sa flexibilité géographique. Vous pouvez construire ces systèmes presque n’importe où, que ce soit dans les centres urbains ou dans les pôles énergétiques ruraux. Par exemple, Carrington, au Royaume-Uni, est construire une installation LAES à l’échelle commerciale pour soutenir la demande énergétique. Sa polyvalence signifie que vous pouvez plaider en faveur de technologies et de structures similaires dans votre communauté.

4. Systèmes d’éclairage durables

La production et le stockage d’énergie reçoivent beaucoup d’attention, mais il convient également d’envisager des innovations du côté de la demande. La consommation électrique de votre maison est un excellent exemple de l’amélioration de la technologie. Par exemple, les solutions d’éclairage LED utilisent jusqu’à 90% d’énergie en moins tout en facilitant la visibilité dans vos armoires de cuisine ou le long des plinthes.

D’autres technologies deviennent de plus en plus importantes dans l’éclairage durable. Votre immeuble de bureaux peut être équipé de capteurs de présence qui contrôlent l’éclairage en fonction de la présence de personnes. Si tout le monde est parti, les lumières et le CVC s’ajustent en conséquence. La récolte de la lumière du jour est une autre technique intéressante, car elle contrôle l’éclairage en fonction de la lumière naturelle. Considérez cette technologie si vous vivez dans une zone ensoleillée.

5. Hydrogène vert

L’hydrogène est devenu une alternative aux carburants propres, comme le montrent les modèles Toyota Mirai et Hyundai Nexo. Cependant, son origine est le facteur critique. Le type le plus prometteur est l’hydrogène vert, qui est produit par électrolyse de l’eau dans ses éléments constitutifs. Il est plus respectueux de l’environnement que l’hydrogène gris ou bleu, qui nécessite l’utilisation de combustibles fossiles lors de sa production.

L’hydrogène vert est à la hauteur une énergie plus propre que ses alternatives car il provient de sources renouvelables comme l’énergie éolienne et solaire, même si la propreté ultime dépend de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement. Le produit est un carburant sans émission au point d’utilisation et ne libère que de l’eau lorsqu’il est reconverti en énergie. Même si l’énergie verte reste coûteuse, vous pouvez soutenir la croissance en défendant les fournisseurs d’énergie engagés dans la production d’hydrogène à partir d’énergies renouvelables.

6. Transmission de courant continu haute tension (HVDC)

Les générations passées dépendaient de l’énergie transportée sur de longues distances, même si les inefficacités ont entraîné d’importantes pertes d’électricité. Les systèmes à courant alternatif gaspillent de l’énergie en raison du changement de tension et les champs magnétiques changeants. Le courant continu haute tension (HVDC) circule constamment dans le circuit dans la même direction.

Les résultats sont plus prononcés sur les lignes long-courriers. Les systèmes HVDC réduisent les pertes de transmission jusqu’à 50% par rapport au courant alternatif à tensions équivalentes. L’augmentation de l’efficacité est essentielle à l’ère moderne des énergies renouvelables, en particulier avec les parcs solaires et les éoliennes. Les États-Unis ont étendu ces systèmes électriques depuis l’ouverture du premier en 1970. De nos jours, vous pouvez être un citoyen engagé en soutenant les projets de réseau régional de votre région.

7. Centrales électriques virtuelles

Les centrales électriques physiques ont joué un rôle essentiel au siècle dernier, mais les installations virtuelles deviennent la norme. Ces réseaux basés sur le cloud englobent des ressources à petite échelle, telles que les panneaux solaires ou les véhicules électriques de votre maison. Une fois collectés, ils travaillent ensemble pour réduire la demande ou restituer l’électricité au réseau.

Les centrales électriques virtuelles (VPP) réduisent la pression sur le réseau en chargeant et déchargeant de manière flexible pour répondre à la demande. Le regroupement et la coordination de vos appareils leur confèrent des fonctionnalités similaires à celles des installations traditionnelles. Leur présence est cruciale car le changement climatique a affecté les réseaux de la Californie au Texas. En tant que propriétaire, envisagez de participer à des VPP par l’intermédiaire de votre entreprise de services publics ou d’un tiers.

Regard vers l’avenir du secteur de l’énergie

Le voyage vers l’énergie durable se déroule autour de vous. Les innovations ont donné la priorité au stockage, au déplacement et à l’utilisation de l’électricité avec intelligence et efficacité. Les autoroutes énergétiques et les appareils intelligents rendent votre maison résiliente et réactive. En tant que citoyen de la Terre, vous pouvez jouer un rôle actif en soutenant des projets régionaux et en choisissant des technologies efficaces chez vous.

À propos de l’auteur

Peter Chambers, rédacteur associé à Rénovéest un écrivain dédié à la vie durable et à l’amélioration de l’habitat. Menuisier, bricoleur et passionné de jardinage, il allie sa passion pour l’artisanat à son engagement envers la responsabilité environnementale. Lorsqu’il n’écrit pas, vous pouvez retrouver Peter en randonnée, dans son atelier de menuiserie ou en train de s’occuper de son potager.