Les chercheurs de l’Université de Barcelone ont fait une découverte révolutionnaire en utilisant la cendre volcanique comme moyen de stockage d’énergie pour les énergies renouvelables.
Cette avancée pourrait bien transformer notre approche du stockage de l’énergie solaire et marquer un tournant majeur vers une économie énergétique durable.
Lire aussi :
- Découverte extraordinaire pour le futur de l’humanité : +1 000% de production d’hydrogène en partant de ce métal très commun
- Incroyable découverte d’un nouveau matériau qui emprisonne les gaz à effet de serre ! Une nouvelle donne écologique
Les défis du stockage de l’énergie solaire
Les centrales solaires concentrées (CSP) utilisent des champs de miroirs pour concentrer l’énergie du soleil en un seul point et générer de grandes quantités de chaleur. Cette chaleur est ensuite utilisée pour produire de l’électricité. Cependant, le stockage de cette chaleur excédentaire pose un défi majeur. Actuellement, les CSP utilisent des sels fondus pour stocker cette énergie, mais ces sels sont hautement corrosifs, endommageant les tuyaux et réservoirs dans lesquels ils sont stockés.
Tableau 1 : Comparaison des Méthodes de Stockage d’Énergie
| Méthode de Stockage | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Sels Fondus | Haute capacité de stockage de chaleur | Corrosivité élevée, coûts de maintenance élevés |
| Cendre Volcanique | Non corrosif, coût faible | Capacité de stockage de chaleur inférieure |
Une opportunité inattendue dans la cendre volcanique
En 2021, l’éruption d’un volcan sur La Palma dans les Îles Canaries a laissé derrière elle 200 millions de mètres cubes de roches et de cendres. Les chercheurs de l’Université de Barcelone ont vu dans cette masse de déchets une opportunité unique d’explorer le potentiel de la cendre volcanique comme solution de stockage d’énergie.
Liste des Avantages de la Cendre Volcanique :
- Coût réduit en utilisant un matériau de déchet.
- Non corrosif, réduisant les coûts de maintenance.
- Bonne conductivité thermique et capacité calorifique.
Le problème des sels fondus
Contrairement aux fermes solaires qui utilisent l’énergie solaire pour générer de l’électricité directement, les CSP génèrent de la chaleur qui est ensuite convertie en électricité. Lorsque la production de chaleur est excessive, les CSP stockent cette chaleur dans des réservoirs de sels fondus. Cependant, ces sels sont très corrosifs, ce qui entraîne des dommages importants aux infrastructures.
Tableau 2 : Impact de la Corrosion des Sels Fondus
| Incident | Coût de Réparation | Impact sur la Production |
|---|---|---|
| Fuite au Maroc | 47 millions de dollars | Arrêt temporaire de la centrale jusqu’en novembre |
Comment la cendre volcanique peut aider
Les chercheurs de l’Université de Barcelone proposent de mélanger la cendre volcanique avec les sels fondus pour réduire la corrosion et prévenir la solidification des sels à basse température. Lors de leurs expériences, ils ont converti la cendre en pellets et les ont chauffés et refroidis plus de mille fois à des températures comprises entre 250 et 750 degrés Celsius.
Liste des Propriétés de la Cendre Volcanique Testées :
- Conductivité thermique
- Capacité calorifique
- Résistance à l’oxydation
Les résultats montrent que la cendre volcanique possède une excellente conductivité thermique et une capacité calorifique élevée, tout en restant à peine oxydée après de nombreux cycles.
Résultats prometteurs et applications futures
Lors des tests, la cendre volcanique a montré des capacités de stockage d’énergie similaires à celles des sels fondus. Bien que la cendre ne soit pas aussi efficace pour stocker la chaleur, elle offre une alternative moins coûteuse et moins corrosive, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements CSP.
Tableau 3 : Performance de la Cendre Volcanique vs Sels Fondus
| Propriété | Cendre Volcanique | Sels Fondus |
|---|---|---|
| Conductivité Thermique | Excellente | Très Bonne |
| Capacité Calorifique | Élevée | Très Élevée |
| Corrosivité | Faible | Élevée |
| Coût | Faible | Élevé |
Vers un futur énergétique durable
Les chercheurs sont optimistes quant au potentiel de la cendre volcanique pour contribuer à la neutralité carbone. Ils suggèrent que d’autres matériaux comme les briques, le sable et le béton pourraient également être utilisés pour le stockage d’énergie solaire. Cette découverte arrive à un moment crucial, alors que les pays du G7 cherchent à augmenter la capacité de stockage des énergies renouvelables à 1 500 GW d’ici la fin de la décennie, soit six fois la capacité actuelle.
Objectifs Futurs pour les Énergies Renouvelables :
- Augmenter la capacité de stockage à 1 500 GW.
- Réduire la dépendance aux combustibles fossiles.
- Utiliser des matériaux abondants et peu coûteux pour le stockage d’énergie.
Cet article explore la récente découverte des chercheurs de l’Université de Barcelone concernant l’utilisation de la cendre volcanique pour le stockage d’énergie solaire. La manipulation de la cendre pour améliorer la conductivité thermique et la capacité calorifique ouvre de nouvelles perspectives pour les centrales solaires concentrées. Cette innovation pourrait jouer un rôle clé dans la transition vers une économie énergétique durable, réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et permettant une utilisation plus efficace des ressources naturelles.
Source : ScienceDirect
