RA 6 : Stockage

Objectifs:

Utiliser les structures géologiques pour stocker l'énergie
Améliorer la production et le stockage de l'hydrogène
Augmenter la capacité et la cyclabilité des batteries
Étudier les mousses métalliques pour améliorer le stockage de l'énergie thermique des sels

Le stockage de l'énergie est devenu un enjeu majeur, en raison de l'intermittence des énergies renouvelables et de la nécessaire adaptation de l'équilibre entre la production électrique et sa consommation. Le stockage d'énergie est également un axe d'amélioration important pour les moyens de transport plus propres tels que les véhicules électriques. Selon l'application, différentes propriétés sont requises : des installations de stockage à grande échelle pour le nivellement de la puissance, ou de grandes densités de puissance et d'énergie pour le véhicule électrique. Dans tous les cas, 4 points clés doivent être pris en compte :

une bonne cyclabilité (possibilité d'un grand nombre de cycles de stockage et de récupération),
un rendement élevé (rapport entre l'énergie récupérée et l'énergie stockée),
la recyclabilité du système de stockage après sa fin de vie,
et sa fiabilité.

Dans le cadre du projet E4C, différents sujets sont étudiés pour répondre à ces questions. Tout d'abord, le stockage géologique présente un intérêt majeur en raison de sa capacité massive. Le potentiel de stockage d'énergie est très large (air comprimé, hydrocarbures, hydrogène), et peut également être utilisé pour le stockage à long terme du CO2. Cependant, il est important de comprendre le comportement mécanique des roches réservoirs pour garantir l'intégrité des installations de stockage.
Deuxièmement, l'hydrogène est l'un des moyens prometteurs de production et de stockage d'énergie, un substitut possible aux hydrocarbures ; cependant, différentes questions nécessitent encore des efforts de recherche.
Troisièmement, les batteries sont le moyen le plus connu de stocker l'énergie, mais elles doivent être améliorées en termes de capacité, de taux de cyclage et de durée de vie pour répondre aux exigences du stockage d'énergie à grande échelle et des véhicules électriques. Par exemple, l'alliage du lithium avec divers métaux ou semi-conducteurs devrait améliorer la densité énergétique des batteries. Cependant, la dégradation rapide des propriétés de cyclage limite actuellement leur utilisation pratique.
Enfin, le stockage de l'énergie thermique doit également être étudié, notamment dans les pays du Nord, où le chauffage peut représenter une part importante de la facture des ménages. L'exploitation du potentiel thermochimique des réactions chimiques réversibles est l'une des techniques les plus prometteuses pour le stockage de l'énergie thermique.

Adresse mail de contact: ra6_e4c@ip-paris.fr