Dans le canton suisse d’Argovie, presque à la frontière avec l’Allemagne, une profonde tranchée est en train d’être creusée 27 mètres et près de 200 mètres de large. C’est là, au centre technologique de Laufenburg, que la batterie redox flow la plus puissante jamais construite au monded’une capacité de 2,1 GWh (la demande énergétique de 210 000 foyers pendant 24 heures) et une production maximale attendue de 1,2 GW en quelques millisecondes. Il est créé par FlexBase, une entreprise énergétique suisse qui vise à achever les travaux d’ici 2029. L’utilisation de cet énorme système de stockage consistera à stocker l’énergie produite à partir de sources renouvelables pour la libérer lors des pics de demande, notamment pour alimenter le centre de données pour l’intelligence artificielle en construction au cœur du centre technologique suisse. Le projet servira également à stabiliser le réseau électrique européencompte tenu de la position stratégique de Laufenbug au cœur du continent.
Pourquoi la batterie redox flow en Suisse sera si grande : comment ça marche
Les batteries à flux Redox sont intéressantes du point de vue de transition énergétique parce qu’ils représentent unalternative au lithiumune ressource stratégique sous-jacente aux batteries traditionnelles qui a cependant un coût environnemental très élevé.
Dans les batteries à flux, l’énergie est stockée et libérée via échanges d’ions entre deux solutions liquides contenant des électrolytes. Ces deux solutions sont transportées via des pompes en une seule cellule électrochimique composé de deux compartiments séparés par une membrane. Ils se produisent dans la cellule réactions d’oxydo-réduction (ou rédox) qui entraînent le passage d’ions (c’est-à-dire d’atomes chargés électriquement) à travers la membrane.
En fait, ce qui se passe est un flux de charges électriques de la cathode à l’anode et vice versa, transformant ainsi l’énergie chimique contenue dans les solutions électrolytiques en énergie électrique. Dans la phase de charge de la batteriele courant électrique transforme les composés chimiques présents dans les électrolytes, les amenant dans un état d’oxydation qui « stocke » de l’énergie. Dans la phase de téléchargerles réactions s’inversent et les ions reviennent à leur état d’origine, libérant l’énergie électrique accumulée.
La conséquence pratique de ce mécanisme est que là capacité l’accumulation dépend uniquement du volume des réservoirs. Pour augmenter l’énergie que la batterie peut accumuler, il est donc nécessaire de construire des réservoirs plus grands. C’est pourquoi l’usine suisse est si grande : pour avoir un très grand système, il faut qu’il soit littéralement énorme.
Les avantages par rapport au lithium
Les solutions électrolytiques de l’usine en construction en Suisse seront composées pour 75% d’eauce qui les rend ininflammable et non explosif. Il s’agit d’un élément de sécurité clé pour des systèmes de cette envergure, alors que les batteries au lithium peuvent prendre feu ou même exploser.
De plus, la structure du système implique un entretien réduit et surtout un dégradation minime dans le tempscar l’efficacité du retour aux conditions initiales par les réactions d’oxydo-réduction est quasi totale. Contrairement aux batteries au lithium, qui se détériorent cycle après cycle, une batterie à flux redox bien conçue est donc théoriquement capable de fonctionner très longtemps.
Le problème de ces systèmes de stockage est leur coût, qui est très élevé : le système suisse, par exemple, coûte plus d’un milliard de dollars. C’est aussi pourquoi nous cherchons à créer des systèmes aussi grands et puissants que possible : en effet, ces systèmes, moyennant un investissement initial important, pourraient devenir compétitifs s’ils étaient construits à grande échelle afin d’amortir leur coût sur une longue durée de vie.