Les batteries à gravité stockent l’énergie grâce à la gravité. Ils sont souvent utilisés pour stocker de l’énergie provenant de sources renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne. Par exemple, une batterie à gravité peut utiliser l’énergie solaire pour pomper l’eau vers le haut par une journée ensoleillée, puis, par temps nuageux, laisser l’eau couler vers le bas (en utilisant la gravité) et générer de l’énergie à partir de celle-ci de manière hydroélectrique.
Le plus gros problème avec les énergies renouvelables est que lorsque la lumière du soleil ou le vent s’en va, l’électricité s’en va aussi. Vous avez besoin de batteries pour stocker l’énergie excédentaire pendant ces périodes, mais toutes les « batteries » ne doivent pas nécessairement être chimiques : utilisez simplement la gravité !
La malédiction de l’abondance
Supposons que vous n’ayez pas suivi l’évolution des solutions d’énergie renouvelable telles que l’énergie solaire. Dans ce cas, vous pouvez penser que le principal défi est d’obtenir suffisamment d’énergie solaire et éolienne, mais c’est souvent le contraire.
Lorsque votre source d’énergie renouvelable génère plus d’énergie que vous n’en avez besoin, vous devez soit l’utiliser, soit la perdre. C’est pourquoi les installations solaires domestiques connectées au réseau peuvent réinjecter de l’énergie dans le réseau, et vous pouvez même être payé pour cela !
Les installations solaires domestiques hors réseau utilisent des réseaux de batteries pour stocker l’énergie excédentaire afin qu’elle puisse être utilisée la nuit ou lorsqu’il fait nuageux. Les batteries spéciales au plomb-acide à cycle profond ont été populaires pour cette utilisation, mais les solutions à base de lithium telles que le mur Tesla Power deviennent une meilleure solution de nos jours.
Qu’elles soient au plomb ou au lithium, ces batteries stockent l’énergie à l’aide d’un processus électrochimique, mais que diriez-vous si vous pouviez stocker et libérer de l’énergie sans avoir besoin d’un électrolyte ?
Les batteries à gravité ont un potentiel (énergie)
C’est là qu’intervient l’idée d’une batterie à gravité. La gravité est cette force qui nous maintient fermement au sol. C’est pourquoi « ce qui monte doit redescendre ». Vaincre la gravité demande une énorme quantité d’énergie. Vous avez besoin d’une fusée chimique de la taille d’un bâtiment pour lancer un vaisseau spatial relativement petit avec quelques astronautes à bord en orbite.
Lorsque vous soulevez un objet sur une table, les calories que vous brûlez pour le soulever sont converties en énergie potentielle, désormais stockée dans cet objet. Si votre chat fait tomber cet objet de la table plus tard, cette énergie potentielle est libérée lorsque l’objet retombe au sol.
Une batterie à gravité convertit cette énergie potentielle en électricité, mais il existe de nombreuses façons de convertir l’énergie potentielle en énergie électrique.
Différents types de batteries à gravité
L’exemple le plus courant d’une batterie à gravité aujourd’hui est également largement utilisé. Les compagnies d’électricité pompent l’eau dans des réservoirs surélevés pour stocker l’énergie. Plus tard, lorsqu’ils veulent accéder à cette énergie, l’eau est libérée et s’écoule dans un autre réservoir, traversant une turbine hydroélectrique avant d’y arriver. Ces systèmes de turbines de pompes à eau fonctionnent bien, mais il n’y a qu’un nombre limité d’endroits où vous pouvez les construire, sans compter qu’ils ne se réduisent pas vraiment de manière utile.
Il existe des entreprises telles que Gravitricity qui construisent de grandes batteries gravitaires qui peuvent être installées n’importe où, contrairement aux solutions de réservoir d’eau. Leur plate-forme de démonstration utilise deux poids de 25 tonnes dans une plate-forme de 15 mètres (49,21 pieds) pour fournir 250 kW de puissance. La société affirme que sa technologie peut évoluer jusqu’à 20 MW et que ses systèmes ont une durée de vie de 50 ans.
L’avantage de ces systèmes est que vous pouvez produire beaucoup d’énergie en peu de temps ou de petites quantités sur de longues périodes. C’est également un excellent moyen de s’assurer qu’il y a de l’énergie si vos énergies renouvelables ont une baisse transitoire, car il faut moins d’une seconde pour atteindre la pleine puissance. Plus important encore, il revient moins cher à long terme que les installations de batteries au lithium offrant des performances similaires, il a donc attiré l’attention des producteurs d’énergie renouvelable !
À petite échelle, il existe des produits comme le Gravity Light (aujourd’hui disparu) où soulever un poids fournit environ 20 minutes de lumière et élimine le besoin d’éclairage au kérosène dangereux.
Les batteries gravitaires sont probablement un élément clé d’un réseau d’énergie renouvelable pratique et durable grâce à leur simplicité et leur longévité potentielle.