Les volants en béton, une solution économique et performante pour le stockage d’énergie !
Suite à la baisse spectaculaire du prix des panneaux solaires, L’énergie solaire devient aujourd’hui la moins cher et elle est en plus extrêmement abondante. Mais son problème est l’intermittence.
L’énergie arrive de façon concentrée le milieu de la journée. Mais notre consommation elle est constate.
Donc la solution c’est de stocker de l’énergie à la longueur des journées et les utilisées les soirs et les nuits.
Les technologies de stockages sont connues d’avances qui sont les batteries ou les volants en acier ou en carbone.
La première n’est pas rentable, car les batteries s’usent suite aux cycles de stockages/déstockages.
La seconde (volants en acier ou à carbone) à une durée de vie illimitée mais elle revient plus chère.
Donc l’objectif rechercher depuis longtemps c’est de trouver une alternative plus économique. Alors l’idée ingénieuse vient de l’ingénieur André Gennesseaux qui propose de remplacer l’acier ou le carbone par du béton qui revient moins coûteux.
Comment sa marche le volant
Le concept du volant d’inertie remonte au néolithique. Néanmoins, le premier véritable essor du volant d’inertie en tant que système de stockage d’énergie date de la révolution industrielle. Le second essor des volants d’inertie date de la seconde moitié du XXe siècle où des problématiques d’économies d’énergie, de lissage des énergies renouvelables et de stabilité des réseaux ont remis au goût du jour cette technologie.
Un volant d’inertie est un système de stockage d’énergie sous forme d’énergie cinétique de rotation. Il est constitué d’une masse, la plupart du temps, un cylindre creux ou plein (mais d’autres formes sont possibles). Cette masse est mise en rotation autour d’un axe, fixe en général, et enfermée dans une enceinte de protection. Elle est reliée à un moteur/générateur électrique qui permet de convertir l’énergie cinétique en électricité et inversement.
Ce mécanisme permet le stockage d’énergie :
· en phase de stockage, le moteur convertit l’énergie électrique entrante en énergie cinétique, ce qui augmente la vitesse de rotation de la masse ;
· en phase stationnaire, c’est-à-dire de conservation de l’énergie, la vitesse de rotation de la masse doit être maintenue constante. L’apport d’énergie est alors minime et ne fait que compenser les pertes liées au frottement ;
· en phase de déstockage ou de restitution, le générateur convertit l’énergie mécanique en électricité, freinant ainsi la masse.
Les défis technologiques:
La résistance faible en traction du béton, le frottement au tour du volant, avoir une masse et vitesse suffisamment importantes (l’énergie est proportionnelle à la masse et au carré de la vitesse) qui constituent les défis technologiques majeurs que rencontré cette technologie.
Pour résoudre ce problème de résistance du béton, André Gennesseaux utilise du béton fritté et en comprimant le béton avec enroulement sous tension tout au tour de tel manière que le béton reste en compression jusqu’à la vitesse maximale.
Pour minimiser ou éliminer le frottement, il vide l’air au tour du volant, ce qui permet de conservé l’énergie pendant plusieurs heures.
Conclusion
Par rapport à des batteries, le volant apporte un coût bien plus faible, à l’achat et à l’entretien, et un bon rendement (80 à 90 % entre l’électricité introduite et celle récupérée) à l’échelle des heures. Le coût est de 1 à 2 centimes par kilowattheure, contre environ 10 centimes avec des batteries. De plus, l’entretien ne coûte à peu près rien et la durée de vie est presque infinie.
OUMAR HABIB Fatahaldjalil