Un carburant liquide capable de stocker l’énergie du Soleil pendant 18 ans ?

La fin des énergies fossiles ?

En mai 2019, les niveaux de dioxyde de carbone ont dépassé 415 particules par million pour la première fois dans l'histoire de l'humanité. Si la pollution de l'humanité par le carbone continue d'augmenter, de plus en plus de chaleur sera emprisonnée dans notre atmosphère, et les conséquences pour notre planète et la vie qu'elle porte seront gravissimes. Si nous voulons survivre en tant qu'espèce, nous devons réduire notre consommation d’énergies fossiles.

Afin d'éviter de violentes perturbations de nos systèmes actuels, nous aurons besoin de technologies capables de fournir efficacement de l'énergie renouvelable à la demande, que ce soit en pleine nuit, par une belle journée d'été ou en plein hiver. C'est le problème des technologies actuelles.

Bien que nos appareils puissent produire efficacement de l'énergie lorsqu'il y a du soleil ou du vent, ils ne peuvent pas stocker cette énergie de façon économique ou efficace pour une utilisation ultérieure. Par conséquent, nos ressources énergétiques sont épuisées lorsqu'il fait nuageux ou que l'air est calme.

"En seulement 80 minutes, le Soleil fournit à la Terre plus d'énergie que notre société mondiale n'en consomme en une année complète. C'est une ressource presque infinie, mais nous sommes incapables de la stocker sur la durée..."

Kasper Moth-Poulsen
Boma France Campfire 2019

Place au combustible solaire thermique !

Au Boma France Campfire, Kasper Moth-Poulsen, professeur de chimie des nanomatériaux à l'Université de technologie Chalmers en Suède, souligne ce problème et décrit sa solution pour le résoudre : un fluide spécial appelé combustible solaire thermique, qui peut stocker l'énergie solaire pendant plus d'une décennie.

"Nous avons fabriqué des molécules liquides qui peuvent absorber la lumière du soleil et la transformer en énergie chimique stockée. L'énergie est stockée pendant plus de 18 ans à température ambiante. Lorsque nous libérons l'énergie sous forme de chaleur, nous récupérons la molécule d'origine, qui est utilisée encore et encore."

Kasper Moth-Poulsen
Boma France Campfire 2019

Comment ça marche ?

Lorsque la molécule est frappée par la lumière du soleil, elle se transforme en un isomère riche en énergie : une molécule qui a exactement les mêmes atomes, mais qui est configurée et liée d'une manière différente. L'énergie du Soleil est capturée entre les fortes liaisons chimiques de l'isomère. Elle y reste même si la molécule se refroidit à température ambiante. Cet isomère est alors stockée et libérée en cas de besoin, comme par exemple la nuit ou l'hiver lorsque la lumière du soleil n'est pas disponible.

Grâce à un certain nombre de développements, lorsque le fluide a été initialement dévoilé, il pouvait déjà contenir 250 Watt/heure d'énergie par kilogramme, soit le double de la capacité énergétique des batteries Powerwall de Tesla.

La fin de la climatisation ?

Kasper Moth-Poulsen note que son travail est loin d'être terminé. "Si nous nous asseyons dans un immeuble de bureaux et regardons par la fenêtre, le soleil est souvent trop puissant. Nous ajoutons donc des stores, des rideaux ou des parasols pour bloquer la chaleur. Pendant la nuit, nous perdons de la chaleur par la fenêtre et il fait souvent trop froid. Si nous pouvions intégrer nos nouveaux matériaux dans les fenêtres, nous pourrions sûrement résoudre les problèmes quotidiens de chaleur et de climatisation que nous avons."

Du jaune au transparent…

Kasper Moth-Poulsen et son équipe sont sur la bonne voie pour donner vie à une telle technologie. Lors de l'événement, il présente un prototype de fenêtre qui passe du jaune au clair à mesure que la molécule se transforme. Comme la molécule est faite de carbone, d'hydrogène et d'azote, trois des éléments les plus abondants sur Terre, Kasper note que nous pourrions réduire la consommation d'énergie sans émission et, en même temps, augmenter le confort thermique.

Bien qu'il reste encore du travail à faire pour perfectionner le système, Kasper Moth-Poulsen note qu'il s'est engagé à mener les travaux à leur terme.

"L'âge de pierre n'a pas pris fin parce qu'il n'y avait plus de pierres. Il a pris fin parce que de meilleures technologies ont été mises au point. L'ère des énergies fossiles ne s'achèvera pas parce que nous manquons de pétrole et de charbon, mais parce que nous remplaçons les technologies fossiles par des technologies sans émission."

Kasper Moth-Poulsen
Boma France Campfire 2019

Boma France CampfireGrégoire Charrassin3 juillet 2019