L’humanité rêve depuis des siècles de capturer l’énergie naturelle et de la stocker pour l’utiliser plus tard. Le soleil, source abondante mais intermittente, pose un défi : il brille le jour, mais nos besoins énergétiques sont constants.
Jusqu’à présent, la solution dominante a été de convertir la lumière solaire en électricité et de la stocker dans des batteries, avec des coûts élevés et des pertes d’efficacité.
L’innovation californienne
Des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Barbara, dirigés par la professeure associée Grace Han, ont développé un système de stockage solaire-thermique moléculaire (MOST). Le cœur de la technologie est un liquide avec des molécules de pyrimidinone modifiées qui réagissent à la lumière solaire :
- En recevant de la lumière, les molécules changent de forme et se chargent d’énergie, comme un ressort microscopique.
- Elles peuvent rester dans cet état pendant plus d’un an (481 jours) sans perdre d’énergie.
- Lorsque de la chaleur est nécessaire, il suffit d’appliquer un stimulus (chaleur ou catalyseur acide) et elles libèrent l’énergie accumulée.
Le cycle peut se répéter indéfiniment, transformant le liquide en un réservoir réutilisable et stable d’énergie solaire.
Performance et essais
Les résultats de laboratoire sont convaincants :
- La chaleur libérée était suffisante pour faire bouillir de l’eau dans des conditions ambiantes, démontrant sa puissance pratique.
- La densité énergétique atteint 1,6 MJ par kilogramme, environ le double d’une batterie au lithium-ion conventionnelle.
- Étant donné qu’il s’agit d’un liquide, la scalabilité est simple : il suffit d’augmenter le volume de solution et de le stocker dans des réservoirs ou des tuyaux.
- Applications potentielles
Les possibilités d’utilisation sont vastes :
- Habitations : eau chaude sanitaire, chauffage et réduction de la facture énergétique.
- Industrie : décarbonisation des processus thermiques de basse et moyenne température.
- Stockage saisonnier : charger de l’énergie solaire en été et l’utiliser en hiver, ce qui est difficile avec des batteries électriques.
- Systèmes hybrides : intégration avec photovoltaïque, solaire thermique et pompes à chaleur.
Son utilisation avec des générateurs thermoélectriques est même envisagée, ce qui permettrait de produire de l’électricité à la demande.
Avantages par rapport aux batteries
Ce système élimine les pertes associées à la double conversion électricité-chimie-électricité. De plus, il ne dépend pas de matériaux critiques comme le lithium ou le cobalt, ce qui en fait une alternative plus durable et moins dépendante de chaînes d’approvisionnement complexes.
Le liquide développé en Californie représente une avancée silencieuse mais clé pour la transition énergétique. Il ne remplacera pas toutes les batteries, mais peut combler un vide critique : le stockage thermique propre, durable et réutilisable. Son succès à grande échelle pourrait transformer la manière dont nous exploitons chaque rayon de soleil, offrant des solutions pratiques pour les foyers, les industries et les villes.
