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— Mishainik / Shutterstock.com

Une fois leurs ressources extraites, les mines sont essentiellement abandonnées. Une nouvelle étude suggère d’utiliser leurs puits en tant que batteries gravitationnelles pour le stockage de l’énergie à grande échelle.

Stockage énergétique gravitationnel

Une « batterie gravitationnelle » désigne un système dans lequel l’énergie générée par la chute d’une charge lourde est convertie en électricité, pouvant être injectée dans le réseau lorsque la demande est élevée. En cas de production excédentaire, une partie de celle-ci peut être utilisée pour faire remonter la charge, stockant ainsi efficacement l’énergie pour une utilisation ultérieure.

Actuellement, l’une des approches les plus courantes, connue sous le nom de « système hydroélectrique à accumulation par pompage », consiste à libérer de l’eau depuis un point élevé afin qu’elle fasse tourner des turbines et produise de l’électricité lorsqu’elle dévale la pente. Lorsque la quantité d’énergie produite dépasse la demande, l’eau est pompée pour revenir au point de départ.

L’an passé, des scientifiques de l’Institut international d’analyse des systèmes appliqués d’Autriche avaient proposé un concept différent. Impliquant le système de freinage des ascenseurs de bâtiments de grande hauteur, celui-ci consistait à produire de l’électricité en faisant descendre des charges variables, tirées par des robots remorqueurs, des étages supérieurs aux étages inférieurs. Reposant sur le même principe, leur nouvelle approche vise à utiliser des mines abandonnées pour faire monter et descendre des conteneurs remplis de sable.

Schéma illustrant le fonctionnement du système de stockage d’énergie gravitationnelle souterrain — © J. Hunter et al., Energies 2023

« Quand une mine ferme, elle licencie des milliers de travailleurs », souligne Julian Hunt, auteur principal de l’article décrivant le concept, publié dans la revue Energies. « Notre système de stockage d’énergie gravitationnelle souterrain créerait quelques postes vacants, car la mine fournirait des services de stockage d’énergie après l’arrêt de ses activités. »

Une nouvelle approche ingénieuse

Une série de moteurs/générateurs électriques situés de part et d’autre du puits actionnerait les monte-charges, produisant de l’électricité par freinage à la descente, dont une partie serait ensuite utilisée afin d’assurer leur remontée.

Pour une efficacité maximale, le sable chargé en surface serait stocké au fond du puits, réduisant ainsi la quantité d’énergie nécessaire pour faire remonter les conteneurs. Un tel scénario impliquant l’accumulation de sable au fond du puits, le matériau, chargé et déchargé à l’aide de tapis roulants électriques et de camions-bennes, serait progressivement extrait de la mine en utilisant l’énergie excédentaire produite sur le réseau.

Les scientifiques estiment qu’un tel système permettrait le stockage de 7 à 70 TWh (térawattheures) à l’échelle mondiale, avec la plupart des batteries situées dans des pays connus pour abriter un grand nombre de mines abandonnées, comme la Chine, l’Inde, la Russie et les États-Unis.

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