Utiliser des briques pour stocker l'électricité

Les briques réfractaires font partie de l'arsenal technologique de l'humanité depuis au moins trois millénaires, depuis l'ère des Hittites. Créées avec des argiles spéciales résistantes à la chaleur cuites à haute température, les briques réfractaires peuvent résister à des températures allant jusqu'à 1 600 °C. Maintenant, une proposition de chercheurs du MIT montre que cette invention ancienne pourrait jouer un rôle clé en aidant le monde à s'éloigner des combustibles fossiles.

L'idée est de stocker l'électricité excédentaire produite lorsque la demande est faible - par exemple, à partir de parcs éoliens la nuit - en utilisant des radiateurs électriques à résistance, du même type que ceux que l'on trouve dans les fours électriques ou les sèche-linge, qui convertissent l'électricité en chaleur. Les appareils utiliseraient l'électricité excédentaire pour chauffer une grande masse de briques réfractaires, qui peuvent retenir la chaleur pendant de nombreuses heures, avec une isolation suffisante. Plus tard, la chaleur pourrait être utilisée directement pour des processus industriels ou alimenter des générateurs qui la reconvertiraient en électricité.

La technologie elle-même est ancienne, mais son utilité dans ce contexte est due à la montée rapide et récente des sources d'énergie renouvelables intermittentes et aux particularités de la façon dont les prix de l'électricité sont fixés. Technologiquement, le système aurait pu être développé dans les années 1920, mais il n'y avait pas de marché pour cela à l'époque, explique Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, chercheur au Département des sciences et de l'ingénierie nucléaires du MIT et auteur principal d'un récent document de recherche décrivant le plan.

Forsberg affirme que la demande de chaleur industrielle est en fait supérieure à la demande totale d'électricité et, contrairement à la demande d'électricité, elle est constante. Les usines peuvent utiliser la chaleur supplémentaire chaque fois qu'elle est disponible, ce qui lui offre un marché presque illimité.

Le système, baptisé FIRES (pour firebrick resistance-heated energy storage), augmenterait en effet le prix minimum de l'électricité sur le marché des services publics. Les prix de l'électricité sont déterminés un jour à l'avance, avec un prix distinct pour chaque segment d'une heure de la journée. Mais ce système peut conduire à des résultats étranges lorsque l'électricité est très bon marché à produire. Parce que les coûts d'exploitation de l'énergie solaire, éolienne et nucléaire sont extrêmement faibles, le prix du marché peut chuter à presque zéro lorsque l'offre répond à presque toute la demande, rendant les centrales non rentables.

En détournant une grande partie de cette production excédentaire vers le stockage thermique et en permettant de vendre la chaleur plus tard, en cas de besoin, FIRES pourrait contribuer à rendre les sources d'énergie sans carbone plus rentables et ainsi encourager leur expansion, déclare Forsberg.

cacher