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Face à la demande croissante en énergies renouvelables et à la nécessité de stabiliser les réseaux électriques, les batteries gravitationnelles apparaissent comme une alternative durable aux batteries lithium-ion. Elles utilisent la gravité pour stocker et libérer l’énergie sans recourir à des métaux rares, ce qui les rend plus écologiques et moins dépendantes des ressources géopolitiques.
Légende : Internet
Les sources d’énergie renouvelables, comme le solaire et l’éolien, sont intermittentes, nécessitant des solutions de stockage pour assurer une fourniture continue d’électricité. La croissance des véhicules électriques et des applications d’intelligence artificielle accentue cette demande. Or, les batteries lithium-ion, bien que largement utilisées, présentent des inconvénients : extraction polluante, dégradation avec le temps, recyclage complexe et dépendance à la Chine qui contrôle 72 % du marché mondial du lithium-ion.
Fonctionnement des batteries gravitationnelles
Ces batteries exploitent l’énergie potentielle : lorsqu’une masse est soulevée, elle emmagasine de l’énergie, libérée lorsqu’elle descend. Ce processus génère de l’électricité via des générateurs ou des turbines, avec un rendement énergétique stable dans le temps. Contrairement aux batteries chimiques, leur capacité ne se dégrade pas et leur durée de vie dépend essentiellement de la maintenance mécanique.
Les systèmes de stockage par gravité ne sont pas nouveaux. L’hydroélectricité pompée, utilisée depuis plus d’un siècle, fonctionne sur un principe similaire en stockant l’énergie sous forme d’eau élevée dans des réservoirs. Cependant, ces installations nécessitent des conditions géographiques spécifiques, tandis que les batteries gravitationnelles utilisant des blocs solides peuvent être mises en œuvre dans des zones urbaines ou industrielles.
L’initiative chinoise EVx
En Chine, un projet ambitieux illustre le potentiel de cette technologie : EVx, développé par Energy Vault en partenariat avec le gouvernement chinois. Ce système de stockage mesure 120 mètres de haut et soulève des blocs de 24 tonnes lors des excédents d’énergie. Lorsqu’il y a une demande, ces blocs sont abaissés, générant de l’électricité. Avec une puissance de 25 MW et une capacité totale de 100 MWh, EVx affiche une efficacité de plus de 80 % et une durée de vie estimée à 35 ans.
D’autres projets EVx sont en cours en Chine, avec des capacités allant de 100 MWh à 2 GWh, nécessitant des investissements dépassant un milliard de dollars.
Avantages et défis
Les batteries gravitationnelles contournent plusieurs limites des technologies actuelles : elles ne nécessitent ni lithium, ni eau, ni terrains montagneux, et elles utilisent des matériaux locaux comme la terre ou le sable. Toutefois, elles restent coûteuses à installer et nécessitent un entretien mécanique régulier. De plus, leur usage est limité aux applications industrielles, car leur mise en œuvre à l’échelle domestique est inefficace.
Malgré ces défis, les batteries gravitationnelles pourraient jouer un rôle clé dans la transition énergétique mondiale en offrant une solution de stockage stable, durable et moins dépendante des ressources rares.
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