Aux États-Unis, des scientifiques ont réussi à démontrer l’efficacité des pierres réfractaires pour stocker de l’énergie sous forme de chaleur. Dans la grande majorité des cas explorés dans l’étude, la méthode en question serait mieux adaptée que le recours aux batteries habituelles. Comment cela est-il possible ?
Stocker la chaleur plutôt que l’électricité
De très nombreuses industries sont besoin d’énergie en énorme quantité et ont ainsi logiquement massivement recours au stockage. Certains sites soucieux de réduire leur impact carbone installent certes des panneaux solaires et des éoliennes. Toutefois, une solution plus simple, moins coûteuse et plus efficace existerait, selon une publication dans la revue PNAS Nexus de juillet 2024.
Selon une équipe du département d’ingénierie civile et environnementale de l’Université de Stanford (États-Unis), cette solution inclut des pierres réfractaires (ou briques réfractaires). Or, il s’agit d’une technique qui date de l’âge du bronze. Les scientifiques ont indiqué que ces briques contenaient de la céramique, ce qui les rend capables de résister à des chaleurs intenses. Il faut dire que ce même matériau est déjà utilisé pour fabriquer des fours qui peuvent dépasser les 1 500°C. Les chercheurs de l’étude affirment que ce matériau peut également permettre d’emprisonner de l’énergie sous forme de chaleur.
Contrairement aux batteries classiques, les briques réfractaires stockent la chaleur plutôt que l’électricité et bénéficient d’un coût dix fois moins élevé. Les auteurs de l’étude affirment que des conteneurs isolés remplis de briques réfractaires étaient capables de retenir la chaleur provenant de panneaux solaires ou d’éoliennes, et ce, de manière stable. Ainsi, ces résultats permettent de réfléchir à des applications industrielles pour cette méthode.
Efficace, durable et économique
Concrètement, cette technique nécessite de créer un circuit afin de faire transiter l’air à travers des piles de briques. La chaleur stockée peut ensuite faire l’objet d’une réutilisation à des endroits spécifiques au sein d’un site de production. Les chercheurs ont estimé que cette technique pourrait permettre de réduire drastiquement les émissions de CO2, dont la production de chaleur issue des énergies fossiles est responsable à hauteur de 17%. Cette méthode a ensuite été vérifiée à l’aide d’un modèle de simulation informatique auquel ont été intégrées des données concernant les 149 pays les plus émetteurs en carbone. Selon les résultats, la solution en question est la plus adaptée dans plus de 90% des cas.
Il est en plus question d’importantes économies grâce à la possibilité de conserver directement la chaleur. En effet, cette technique permet d’éviter la conversion d’énergie en chaleur à l’origine de déperditions non négligeables. Il est par ailleurs question d’une réduction de 14,5% de la dépendance aux batteries, mais également de l’hydrogène (31%) et du stockage de la chaleur en sous-sol (27,3%). Alors que de nombreuses technologies de stockage ont un impact marginal, les briques réfractaires ont des effets positifs importants pour un faible coût. De plus, le modèle a montré qu’à l’aide de cette solution, les besoins en métaux rares pourraient fortement baisser, et donc leur extraction. En effet, la fabrication de ces briques composées de céramique nécessitent seulement de la terre.
Cette technologie ancienne pourrait-elle favoriser une transition mondiale vers des énergies renouvelables propres ? L’avenir nous le dira. En attendant, les auteurs de l’étude ont affirmé que quelques entreprises commercialisent déjà ce type de système et que sa généralisation pourrait se produire dans quelques années pour des émissions nettes nulles d’ici à 2050.
