Ils stockent de l’électricité dans… de l’eau: des chercheurs belges développent une batterie révolutionnaire sans terres rares

Il y a six mois, Willy Moreels a investi. Une quinzaine de panneaux solaires qui couvrent une partie de sa consommation électrique, mais pas uniquement. En journée, ils rechargent une batterie installée dans la cave de son habitation. "Pour le moment, l'électricité ne me coûte rien. Ne me rapporte rien non plus, mais je recharge la batterie pour ce soir. Quand il n'y aura plus de lumière à l'extérieur, je pourrai utiliser l'électricité qui se trouve dans la batterie", indique Willy.

Quand vous revendez l'énergie, on vous la rachète quatre à cinq fois moins cher

À Bruxelles, le compteur qui tourne à l’envers, c’est terminé depuis plusieurs années. Une batterie permet de mieux rentabiliser sa propre production d’énergie. "Ici 1 kW, c'est 1 kW. Tandis que lorsque vous revendez l'énergie sur le réseau, on vous le rachète quatre à cinq fois moins cher que ce que vous ne le payez, d'où l'avantage de mettre une batterie", explique Dario Cala, conseiller commercial chez un installateur de panneaux solaires.

Des économies en perspective

Investissement total pour Willy : environ 12 000 euros. Une belle somme qu’il espère avoir rentabilisée en moins de 10 ans. "Normalement, on pourrait faire 70 % d'économies sur un montant annuel de 1 500 €, ça représente 400 € ou 500 € à payer au lieu de 1 500 €", démontre Willy Moreels.

L’inconvénient de ces batteries, c’est qu’elles fonctionnent avec du lithium. Un métal hautement stratégique dans un marché monopolisé par la Chine. Des chercheurs de l’UCLouvain, de l’ECAM et de l’ULiège planchent sur une alternative : une batterie, dont la matière première est très abondante : l’eau.

Comment ça fonctionne ?

Un réservoir de mille litres d'eau est chauffé à 65 degrés environ. Cette eau chaude est ensuite injectée dans une machine qui contient un liquide qui s’évapore à basse température. "Ce fluide va être chauffé par l’eau chaude qui est stockée dans le réservoir. Et en chauffant, elle va se transformer en vapeur. Cette vapeur, on va pouvoir l'utiliser et la détendre dans une turbine. Cette turbine va ensuite être entraînée et entraîner à son tour un générateur qui va produire de l'électricité", explique Matteo Hauglustaine, chercheur à l’ECAM Bruxelles.

Cette machine expérimentale appelée batterie de Carnot stocke, un peu plus de la moitié de l’énergie contenue dans une petite batterie lithium domestique. "Dans les batteries de Carnot, l'énergie est stockée sous forme de chaleur et non pas sous une forme chimique comme dans les batteries au lithium. Ça permet de réduire les coûts de stockage, parce que ça demande des matériaux assez simples à construire et peu énergivores en termes de fabrication", démontre Matteo Hauglustaine, chercheur à l’ECAM Bruxelles.

Cette batterie peut être utilisée à la maison, mais aussi dans des usines. Elle est aussi étudiée pour des utilisations à l’échelle d’un réseau régional, voir national pour stocker de grandes quantités d’énergie verte. Pour cela, il faudra passer par du stockage à très haute température : "Plus le stockage est chaud, plus le rendement de la machine pourrait être bon. Et donc on passe à des stockages qui sont de l'ordre de 500 °C, 600 °C, 700 °C, 800 °C, typiquement comme dans de la pierre. On stocke des gros bacs de pierre, desquels on extrait la chaleur", spécule Antoine Laterre, chercheur à l’UCLouvain et l’ULiège.

Un stockage d’énergie moins cher et qui n’utilise pas de matériaux stratégiques. L’Allemagne finance par exemple des études pour transformer ses anciennes centrales à charbon en immenses batteries de Carnot.