Dans le cadre de la transition vers des sources d’énergie plus propres et plus durables, l’Université de Sheffield a mené des recherches qui pourraient ouvrir la voie à une solution de stockage d’énergie peu coûteuse et respectueuse de l’environnement.
Les chercheurs ont analysé le potentiel des batteries à écoulement de plomb soluble (SLFB) en tant qu’alternative prometteuse pour soutenir la décarbonatation dans les économies émergentes. Dans cet article, nous explorons les résultats de cette recherche et leur pertinence dans le contexte de la transition énergétique mondiale.
Analyse des batteries à écoulement de plomb soluble
Le stockage de l’énergie joue un rôle crucial dans la décarbonatation de l’approvisionnement énergétique, car il permet de stocker l’énergie excédentaire produite par des sources renouvelables, telles que l’énergie éolienne et solaire, pour l’utiliser à des moments où la production est plus faible. Les batteries constituent une forme pratique de stockage de l’énergie, car elles peuvent être des systèmes modulaires prêts à l’emploi qui ne nécessitent pas d’infrastructure complexe.
Dans cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur les batteries à écoulement de plomb soluble (SLFB) et ont évalué leurs coûts et leurs performances. Ces batteries sont particulièrement adaptées aux économies émergentes en raison de leur robustesse et de leur durée de vie prévue.
Un système de 24 volts destiné à un centre de recharge solaire en Sierra Leone, développé par Mobile Power of Sheffield, a notamment été analysé. Ce système a le potentiel de fournir de l’énergie propre pour les maisons, les entreprises et la recharge des véhicules électriques.
Optimisation des coûts et des performances
À l’aide d’un modèle technico-économique, les chercheurs ont déterminé qu’une durée de décharge de quatre heures était optimale pour le système de batterie SLFB. Dans un scénario optimiste, on estime que le coût total des composants pourrait être inférieur à 50 livres sterling/kWh.
Cela est dû au faible coût des matériaux utilisés dans ce type de système, qui représente la moitié du coût des batteries lithium-ion, le type de batterie le plus courant aujourd’hui. Toutefois, le coût des batteries lithium-ion devrait également diminuer au fur et à mesure de leur déploiement dans le monde.
Défis techniques et recherche future
Le principal défi technique pour atteindre ce faible coût dans les batteries SLFB est la capacité de déposer du plomb de manière répétée avec une épaisseur suffisante. Des dépôts plus fins rendent la batterie plus chère et moins efficace.
Cependant, un nombre suffisant de cycles de charge/décharge de la batterie n’a pas encore été réalisé pour évaluer pleinement les dépôts de cette épaisseur. Des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour combler cette lacune dans les connaissances.
Perspectives et conclusions
L’analyse des coûts réalisée dans le cadre de cette recherche offre une vision prometteuse des batteries à flux solubles dans le plomb en tant que solution de stockage d’énergie propre et rentable pour les économies émergentes.
Si le défi technique des dépôts de plomb peut être surmonté, ces batteries pourraient jouer un rôle crucial dans l’expansion des énergies renouvelables et la décarbonatation mondiale.
Il est important de noter que cette étude n’est que la première étape de l’analyse des coûts des batteries SLFB à l’échelle modulaire. Les résultats obtenus permettent de comprendre comment les améliorations des performances au niveau du laboratoire se traduisent par des avantages en termes d’efficacité et de coût, ce qui orientera les recherches futures dans ce domaine.
L’équipe de chercheurs de l’université de Sheffield s’efforce d’obtenir des fonds supplémentaires pour développer un système pilote de batterie SLFB en collaboration avec l’université de Southampton. Ils ont également déposé une demande de brevet liée à leurs travaux, démontrant ainsi le potentiel commercial et la pertinence de cette technologie.
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