- Le système de stockage longue durée d’énergie à base de CO₂ développé par l’italien Energy Dome permet le stockage des énergies renouvelables à l’échelle du réseau électrique
- La première centrale commerciale sur l’île de Sardaigne produit 200 MWh d’électricité en comprimant et en détendant 2 000 tonnes de CO₂ dans un système fermé
- Google, NTPC en Inde et Alliant Energy aux États-Unis prévoient des installations dans plusieurs pays à partir de 2026, pour alimenter des data centers et des habitations en électricité
- La batterie au CO₂ n’a pas de contrainte de relief et ne nécessite pas de minéraux rares ; sa durée de vie est environ 3 fois supérieure à celle du lithium-ion et son coût est inférieur de 30 %
- En accélérant la commercialisation du stockage longue durée d’énergie (LDES), elle s’impose comme une technologie clé pour compenser l’intermittence des énergies renouvelables
Structure et principe de fonctionnement de la batterie au CO₂
- L’installation d’Otana, en Sardaigne, repose sur un système cyclique qui comprime, liquéfie et détend le CO₂ dans un dôme fermé
- Lors de la compression, le CO₂ est pressurisé jusqu’à environ 55 bar, puis refroidi et stocké à l’état liquide
- Lors de la décharge, le CO₂ liquide est chauffé et vaporisé pour entraîner une turbine à détente gazeuse et produire de l’électricité
- L’ensemble du cycle de charge et de décharge dure environ 10 heures et peut être répété quotidiennement
- Le CO₂ utilisé est un gaz industriel pur, sans impuretés ni humidité, ce qui aide à prévenir la corrosion des équipements
Plan de déploiement mondial
- NTPC Limited en Inde prévoit d’achever en 2026 sa première centrale à l’étranger, sur le site de la centrale de Kudgi au Karnataka
- Alliant Energy aux États-Unis vise un démarrage des travaux en 2026 dans le Wisconsin, avec pour objectif l’alimentation électrique de 18 000 foyers
- Google prévoit des installations près de grands data centers en Europe, aux États-Unis et en Asie-Pacifique afin d’assurer une alimentation en énergie propre 24 h/24
- Grâce à une architecture modulaire standardisée, l’installation peut se faire en « plug and play »
- Google prévoit, grâce à cette technologie, de la faire entrer dans une phase de commercialisation à grande échelle
Besoin en stockage longue durée d’énergie (LDES) et technologies concurrentes
- Il faut des systèmes capables de stocker sur de longues périodes le surplus d’électricité solaire et éolienne afin de fournir du courant pendant plus de 8 heures
- Les batteries lithium-ion actuelles se heurtent à une limite de stockage de 4 à 8 heures ainsi qu’à des problèmes de rentabilité
- D’autres technologies sont étudiées, comme les batteries sodium, fer-air et redox au vanadium, le stockage par air comprimé, hydrogène ou méthanol, ainsi que le stockage gravitaire, mais elles font encore face à des limites de commercialisation
- Le pompage-turbinage permet le stockage longue durée, mais souffre de contraintes topographiques et de délais de construction importants
- La batterie au CO₂ présente des atouts tels que l’indépendance vis-à-vis du relief, la sécurité d’approvisionnement et une bonne rentabilité
- 30 % moins chère que le lithium-ion, avec une durée de vie environ 3 fois plus longue
Participation de la Chine et concurrence technologique
- China Huadian Corp. et Dongfang Electric Corp. construisent une installation de stockage au CO₂ dans le Xinjiang
- Selon les informations publiées, sa capacité serait estimée entre 100 MW et 1 000 MW, sans chiffre précis confirmé
- Le CEO d’Energy Dome, Claudio Spadacini, a indiqué que des entreprises chinoises développaient des « systèmes très similaires mais de plus grande taille »
Sécurité et considérations environnementales
- Le dôme de CO₂ atteint une hauteur comparable à celle d’un stade de sport et nécessite un terrain environ deux fois plus vaste qu’une installation lithium-ion de capacité équivalente
- Il peut résister à des vents allant jusqu’à 160 km/h et, en cas d’alerte météo, le CO₂ peut être compressé puis stocké afin de rétracter le dôme en une demi-journée
- En cas de rupture, 2 000 tonnes de CO₂ seraient libérées, soit l’équivalent des émissions de 15 vols aller-retour New York–Londres
- Les personnes à proximité doivent se tenir à plus de 70 m
- Le CEO explique toutefois que ce volume d’émissions reste minime par rapport à celui d’une centrale au charbon
Caractéristiques techniques et efficacité
- Les technologies clés reposent sur l’étanchéité des turbomachines, le stockage d’énergie thermique et la récupération de chaleur après condensation, ce qui permet de réduire les coûts et d’améliorer l’efficacité
- Tous les composants peuvent être approvisionnés via les chaînes logistiques industrielles existantes
- Le dôme peut être installé en une demi-journée, et l’ensemble de la centrale peut être achevé en moins de 2 ans
- Une surface plane de 5 hectares suffit pour l’installation, ce qui limite les contraintes géographiques
Portée industrielle
- La batterie au CO₂ constitue une nouvelle solution pour le réseau électrique, combinant stockage longue durée, faible coût et absence de contrainte topographique
- Elle contribue à résoudre le problème d’intermittence des énergies renouvelables et à stabiliser les data centers ainsi que les réseaux électriques nationaux
- Avec la participation de Google et de grands énergéticiens, sa commercialisation mondiale devrait s’accélérer
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