Des scientifiques proposent de transformer des mines abandonnées en batteries gravitaires

Une fois qu'une mine a été épuisée de son minerai, elle n'a plus vraiment d'utilité – elle devient simplement un trou abandonné dans le sol. Selon une nouvelle étude, cependant, les puits de ces mines pourraient servir dans des batteries gravitaires à stockage d'énergie.

Tout d'abord, qu'est-ce qu'une batterie à gravité ?

Eh bien, en un mot, c'est un système dans lequel l'électricité est générée en libérant une charge lourde, ce qui lui permet de tomber. Cette électricité peut alors être utilisée lorsque la demande sur le réseau municipal est élevée. À d'autres moments, lorsqu'il y a un excès d'énergie dans le réseau, le système de batterie à gravité utilise une partie de cette énergie pour remonter la charge, stockant efficacement l'énergie pour une utilisation ultérieure.

L'un des types les plus courants de cette technologie est ce qu'on appelle un système hydroélectrique à accumulation par pompage. Dans cette configuration, l'eau est libérée d'une altitude élevée, générant de l'électricité en faisant tourner des turbines lorsqu'elle s'écoule vers le bas. Lorsque l'énergie excédentaire est disponible, cette eau est pompée vers le point de départ.

L'année dernière, des scientifiques de l'Institut international autrichien d'analyse des systèmes appliqués (IIASA) ont proposé un autre type de batterie à gravité. L'idée de base était que les ascenseurs des immeubles de grande hauteur utiliseraient des systèmes de freinage régénératif pour générer de l'électricité tout en abaissant les charges utiles pondérées des étages supérieurs aux étages inférieurs. Des robots de remorque autonomes tireraient les charges dans et hors des ascenseurs, selon les besoins.

Cela nous amène au système minier de stockage d'énergie par gravité souterraine (UGES), récemment proposé par les mêmes chercheurs. Il utiliserait également des ascenseurs, mais ceux-ci seraient dans des puits de mine désaffectés existants, et ils soulèveraient et abaisseraient des conteneurs remplis de sable.

Une série d'unités de moteur électrique / générateur des deux côtés de la gaine déplacerait chaque ascenseur de haut en bas, générant de l'électricité via un freinage régénératif en descendant, puis en utilisant une partie de cette électricité en remontant.

Pour une efficacité maximale, les ascenseurs pourraient prendre une charge de sable à la surface, retirer cette charge au fond du puits, puis revenir à la surface vide. Inutile de dire que la zone de stockage au fond du puits finirait par se remplir de sable dans ce scénario. Pour cette raison, lorsqu'il y avait un excès d'énergie dans le réseau, les élévateurs devaient ramener une partie du sable vers le haut. Une combinaison de bandes transporteuses électriques et de camions à benne basculante serait utilisée pour le chargement et le déchargement.

Les scientifiques estiment que l'UGES pourrait avoir un potentiel global de stockage d'énergie de 7 à 70 TWh (térawattheures), la plupart des centrales étant situées dans des pays où il existe déjà de nombreuses mines abandonnées, comme la Chine, l'Inde, la Russie et les États-Unis.

"Lorsqu'une mine ferme, elle licencie des milliers de travailleurs […] L'UGES créerait quelques postes vacants car la mine fournirait des services de stockage d'énergie après l'arrêt des opérations", a déclaré Julian Hunt de l'IIASA, auteur principal d'un article sur l'étude. "Les mines disposent déjà de l'infrastructure de base et sont connectées au réseau électrique, ce qui réduit considérablement les coûts et facilite la mise en œuvre des centrales UGES."

L'article a été récemment publié dans la revue Energies.

Source : IIASA