Le stockage de l’énergie consiste à préserver une quantité d’énergie pour une utilisation ultérieure. Par extension, l’expression désigne également le stockage de matière contenant l’énergie.Le stockage de l’énergie est au cœur des enjeux actuels, qu’il s’agisse d’optimiser les ressources énergétiques ou d’en favoriser l’accès. Il permet d’ajuster la « production » et la « consommation » d’énergie en limitant les pertes. L’énergie, stockée lorsque sa disponibilité est supérieure aux besoins, peut être restituée à un moment où la demande s’avère plus importante. Face à l’intermittence ou la fluctuation de production de certaines énergies, par exemple renouvelables, cette opération permet également de répondre à une demande constante.
Les méthodes de stockage dépendent du type d’énergie. Les sources d’énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole), sous forme de réservoirs à l’état naturel, remplissent naturellement la fonction de stocks. Une fois extraites, elles peuvent facilement être isolées, hébergées et transportées d’un point de vue technique. Le stockage s’avère plus complexe pour les énergies intermittentes : leur production est relayée par des vecteurs énergétiques tels que l’électricité, la chaleur ou l’hydrogène, nécessitant des systèmes spécifiques de stockage.

D’un four à 300 °C, Sokhna Dieng sort des morceaux de nickel et de cobalt soigneusement déposés sur une coupelle en verre. Dans les deux petites pièces climatisées du laboratoire du département de physique de l’université Cheikh Anta Diop (UCAD) de Dakar, l’étudiante en master 2 de physique circule entre une quinzaine de machines modernes alignées sur des tables. Du matériel flambant neuf autour duquel d’autres étudiants en blouse blanche s’activent, attentifs à leurs expérimentations. Depuis l’installation et l’équipement de ce laboratoire, en 2019, grâce à un financement de 230 millions de francs CFA (350 000 euros) de la Royal Society de Londres, les étudiants du M2 de physique et leur professeur, Balla Diop Ngom, travaillent sur l’exploitation et la valorisation de la biomasse locale. Il s’agit pour eux de sélectionner, parmi l’ensemble des matières organiques disponibles à Dakar et dans ses environs, celles qui permettront de stocker l’énergie, c’est-à-dire de fabriquer des piles et des batteries.

Pour stocker l’électricité issue de l’éolien ou du photovoltaïque, les industriels vont devoir développer des solutions de stockage elles-mêmes respectueuses de l’environnement. La transition énergétique, qui vise à substituer à terme des sources renouvelables aux énergies fossiles, s’appuie aujourd’hui sur les capacités des réseaux et, de plus en plus, sur le stockage de l’électricité. Cette dernière solution s’avère parfois incontournable pour mettre en réserve l’énergie solaire produite durant la journée, ou celle du vent quand il souffle à des heures de faible demande d’électricité. Certes, l’accumulation de l’énergie n’est pas une problématique nouvelle. Pour répondre notamment aux pics de consommation d’électricité en hiver, ce stockage est aujourd’hui assuré à 98 % par les barrages hydroélectriques. Mais ceux-ci ne répondent pas au besoin de pallier le décalage entre le temps de la production d’une source d’énergie imprévisible et celui de la consommation.

La course à la conception de batteries miniatures se joue au niveau mondial. Pour réduire leur poids, augmenter leur densité énergétique ou leur puissance de charge, l’Europe se mobilise avec un programme baptisé Battery 2030 +. Le Sénégal aussi. Parmi les axes de recherche de l’UCAD figurent en effet les batteries solides, dans lesquelles l’électrolyte liquide des batteries conventionnelles est remplacé par un conducteur solide. Les avantages sont nombreux : elles conjuguent une meilleure stabilité au plan thermique, plus de densité d’énergie embarquée, un temps de chargement réduit et une réduction de l’impact environnemental des procédés de fabrication. Autant d’avantages que le laboratoire universitaire estime éthiques, à l’heure où il est urgent de trouver l’énergie la moins gourmande possible. Car ici, la recherche se veut sobre autant qu’éthique. Dans le laboratoire du professeur Ngom, les étudiants mettent en œuvre des technologies qui ne dégagent pas de dioxyde de carbone et « se répartissent les différentes matières premières à tester, comme les coques d’arachide, l’hibiscus, le bambou ou les feuilles d’anacardier », explique le chercheur.

Déjà, les travaux de son équipe ont montré que l’hibiscus permet de stocker de l’énergie six fois plus efficacement que ce qui existe sur le marché pour le moment. Ces résultats, ils les doivent aux calculs d’une large machine bleue connectée à un ordinateur, dont l’écran est recouvert de graphiques colorés. Reste à calculer le temps de charge et de décharge de la batterie pour savoir si ce produit pourra être commercialisé.

« Le nouveau ne sort pas de l’ancien, mais apparaît à
côté de l’ancien, lui fait concurrence jusqu’à le ruiner » Joseph Schumpeter

Nou artrouv’

David Gauvin