WEBVTT

1
00:00:17.050 --> 00:00:20.050
Alors, le stockage de
l'énergie thermique sous forme de

2
00:00:20.250 --> 00:00:23.740
chaleur sensible est certainement
 le mode de stockage d'énergie

3
00:00:23.940 --> 00:00:25.190
le plus simple et le plus ancien.

4
00:00:25.700 --> 00:00:28.080
Alors il est particulièrement 
utilisé au niveau

5
00:00:28.280 --> 00:00:31.700
des énergies renouvelables qui
sont à la base sous forme

6
00:00:31.900 --> 00:00:35.340
thermique, alors soit la
biomasse lors d'une combustion,

7
00:00:35.540 --> 00:00:38.240
soit le solaire une fois
qu'on a converti le rayonnement

8
00:00:38.440 --> 00:00:41.010
solaire en chaleur et
dans ce cas-là, et bien on va

9
00:00:41.210 --> 00:00:44.420
stocker effectivement cette
chaleur en chaleur sensible,

10
00:00:44.620 --> 00:00:47.630
c'est-à-dire en faisant
varier la température d'une

11
00:00:47.830 --> 00:00:50.000
certaine masse de
matériaux, une certaine quantité de

12
00:00:50.200 --> 00:00:53.270
matière sans qu'il y ait de
changement de structure ou de

13
00:00:53.470 --> 00:00:54.230
réactions chimiques.

14
00:00:54.560 --> 00:00:57.170
Alors, ça concerne
essentiellement pour les énergies

15
00:00:57.370 --> 00:01:00.770
renouvelables la biomasse
et le solaire, et le principe

16
00:01:01.000 --> 00:01:05.000
même de ce stockage est tel
que la quantité d'énergie que

17
00:01:05.200 --> 00:01:07.630
l'on va stocker est
directement proportionnelle à la

18
00:01:07.830 --> 00:01:10.680
quantité de matières
utilisées, à la différence de

19
00:01:10.880 --> 00:01:13.310
température entre la phase
de stockage et de déstockage

20
00:01:13.510 --> 00:01:16.200
et est directement
proportionnelle à la capacité

21
00:01:16.400 --> 00:01:19.500
intrinsèque du système de la
matière à stocker l'énergie,

22
00:01:19.790 --> 00:01:22.440
ce que l’on appelle le CP du
matériau, sa capacité calorifique.

23
00:01:23.010 --> 00:01:25.580
Alors c'est un mode de
stockage extrêmement ancien

24
00:01:25.780 --> 00:01:27.360
puisque l'on peut
remonter au paléolithique.

25
00:01:27.560 --> 00:01:30.070
Les hommes préhistoriques
utilisaient déjà ce mode de

26
00:01:30.270 --> 00:01:33.170
stockage pour gérer des
problèmes effectivement

27
00:01:33.370 --> 00:01:34.670
énergétiques liés à la biomasse.

28
00:01:34.870 --> 00:01:37.200
Alors, un exemple très
simple, dans certains pays, dans

29
00:01:37.400 --> 00:01:40.140
certaines contrées, les
hommes préhistoriques n'avaient

30
00:01:40.340 --> 00:01:43.450
que des combustibles très
rapides comme la paille et ils

31
00:01:43.650 --> 00:01:46.000
devaient quelquefois faire
des cuissons très longues pour

32
00:01:46.200 --> 00:01:49.650
convertir certains aliments
sur le plan nutritionnel en

33
00:01:49.850 --> 00:01:52.030
nutriments qui soient
acceptables par l'organisme.

34
00:01:52.230 --> 00:01:54.470
Donc quelquefois des
cuissons de plusieurs heures et des

35
00:01:54.580 --> 00:01:55.520
combustibles très rapides.

36
00:01:56.100 --> 00:01:58.000
Dans ce cas-là, ils
rajoutaient dans les foyers du

37
00:01:58.200 --> 00:02:00.900
paléolithique des galets ou
des roches qui stockaient la

38
00:02:01.100 --> 00:02:03.500
chaleur, ils brûlaient
énormément de combustibles donc

39
00:02:03.700 --> 00:02:06.630
rapides et ensuite ils
disposaient d'un stock d'énergie

40
00:02:06.830 --> 00:02:09.050
thermique qui permettait
des cuissons de plusieurs

41
00:02:09.120 --> 00:02:10.280
heures, voire une dizaine d'heures.

42
00:02:12.900 --> 00:02:16.870
Une autre application du
paléolithique, c'est l'inadéquation

43
00:02:17.310 --> 00:02:21.440
entre quelquefois l'usage
et la source et donc par

44
00:02:21.640 --> 00:02:23.910
exemple lorsque l'homme du
paléolithique a voulu faire

45
00:02:24.110 --> 00:02:26.300
bouillir de l'eau, la
première fois il a dû jeter l'eau

46
00:02:26.500 --> 00:02:28.800
sur le feu et à sa grande
surprise il a éteint son feu,

47
00:02:29.000 --> 00:02:31.230
ce qui nous paraît évident,
ça ne l'était pas à l'époque,

48
00:02:31.650 --> 00:02:33.850
et donc, les hommes du
paléolithique ont mis au point un

49
00:02:34.050 --> 00:02:37.640
procédé itératif extrêmement 
ingénieux: ils ont chauffé

50
00:02:37.840 --> 00:02:40.900
des galets dans un feu, ils
ont placé le galet chaud dans

51
00:02:41.100 --> 00:02:43.640
une réserve d'eau, une fois
que le galet s'était déchargé

52
00:02:43.840 --> 00:02:45.580
ils l'ont remis au feu et
ainsi de suite et au bout d'un

53
00:02:45.780 --> 00:02:49.760
moment, l'eau s'est mise
à bouillir et donc par un

54
00:02:50.600 --> 00:02:53.770
processus itératif de
stockage / déstockage, l’homme du

55
00:02:54.000 --> 00:02:58.250
paléolithique a réussi finalement à
rendre compatible l'eau et le feu.

56
00:02:58.860 --> 00:03:01.610
Alors on est vraiment sur
des technologies qui remontent

57
00:03:01.810 --> 00:03:04.270
très loin et aujourd'hui,
industriellement, on utilise

58
00:03:04.470 --> 00:03:07.740
encore beaucoup ce
stockage en chaleur sensible en

59
00:03:07.940 --> 00:03:10.240
utilisant des grosses
quantités de matières et en faisant

60
00:03:10.440 --> 00:03:11.630
juste varier sa température.

61
00:03:12.430 --> 00:03:14.500
Alors, de manière un
petit peu plus domestique, on

62
00:03:14.700 --> 00:03:17.430
connaît très bien ce mode de
stockage, la bouillotte nos

63
00:03:17.630 --> 00:03:19.670
grands-mères où on fait
chauffer de l'eau avant d'aller

64
00:03:19.870 --> 00:03:21.650
se coucher, on met ça dans
une bouillotte en caoutchouc

65
00:03:22.000 --> 00:03:24.610
et on glisse ça dans son lit,
c'est du stockage en chaleur sensible.

66
00:03:25.710 --> 00:03:28.380
De manière un petit peu
plus industrielle déjà, EDF,

67
00:03:29.050 --> 00:03:31.790
historiquement ces
dernières décennies, a réussi à

68
00:03:32.000 --> 00:03:34.230
résoudre un gros problème de
gestion de réseaux puisqu'en

69
00:03:34.430 --> 00:03:36.820
gros, les gens voulaient
surtout de l'électricité le jour

70
00:03:37.110 --> 00:03:40.000
et pas trop la nuit et
donc ils ont mis en place un

71
00:03:40.200 --> 00:03:44.810
système de tarification de
nuit pour inciter les gens à

72
00:03:45.010 --> 00:03:47.820
faire chauffer leur eau
sanitaire la nuit et pas le jour,

73
00:03:48.060 --> 00:03:50.860
en stockant cette eau
chaude dans un ballon (donc le

74
00:03:51.060 --> 00:03:54.820
ballon que l'on a dans nos
garages à la maison) et ils

75
00:03:55.020 --> 00:03:57.230
ont réussi comme ça a
déporter une consommation

76
00:03:57.430 --> 00:04:00.530
journalière vers la nuit et
ainsi mieux gérer, en fait,

77
00:04:00.730 --> 00:04:02.610
le marché de l'énergie
électrique en France.

78
00:04:03.280 --> 00:04:05.790
Ce n'est pas nouveau le
smartgrid, on en parle beaucoup,

79
00:04:06.400 --> 00:04:09.820
EDF l'a déjà beaucoup
utilisé et notamment des systèmes

80
00:04:10.020 --> 00:04:12.170
de stockage en chaleur
sensible qui ne sont pas des gros

81
00:04:12.370 --> 00:04:14.660
systèmes, qui sont complètement
 diffus sur le territoire

82
00:04:14.860 --> 00:04:17.650
dans chaque habitat mais ça a
un impact tout à fait national.

83
00:04:18.780 --> 00:04:22.240
Dans le domaine de
l'industrie, la métallurgie au niveau

84
00:04:22.440 --> 00:04:25.780
des hauts-fourneaux par exemple
qui permet de produire l'acier,

85
00:04:26.000 --> 00:04:28.540
la fonte etc., ce sont des
procédés qui fonctionnent à

86
00:04:28.740 --> 00:04:31.620
1400°C et là il y a des
grosses récupérations de chaleur

87
00:04:31.930 --> 00:04:35.490
avec des réservoirs de
stockage sur des céramiques haute

88
00:04:35.690 --> 00:04:38.880
température (ce sont des
silos qui font quelque chose

89
00:04:39.080 --> 00:04:42.070
comme 50 mètres de haut et
20 - 30 mètres de large), avec

90
00:04:42.270 --> 00:04:44.650
des milliers de tonnes de
matériaux et on stocke et on

91
00:04:44.850 --> 00:04:47.870
déstocke la chaleur pour
faire de l'économie d'énergie

92
00:04:48.070 --> 00:04:50.110
par récupérateur 
d'énergie thermique.

93
00:04:51.050 --> 00:04:55.040
Alors, aujourd'hui c'est
évidemment quelque chose de très

94
00:04:55.240 --> 00:04:58.630
important pour la
transition énergétique puisque, pour

95
00:04:58.830 --> 00:05:02.070
économiser l'énergie, très souvent 
on est amené à stocker

96
00:05:02.270 --> 00:05:05.000
l'énergie lorsqu'on en a
trop pour la déstocker lorsqu'on

97
00:05:05.200 --> 00:05:08.280
en a besoin, c'est vrai pour
l'habitat, c'est vrai dans l'industrie

98
00:05:08.480 --> 00:05:10.820
pour laquelle on a beaucoup
d'énergie perdue et puis c'est

99
00:05:11.020 --> 00:05:13.470
vrai aussi pour les énergies
renouvelables puisqu'il y a

100
00:05:13.670 --> 00:05:16.280
effectivement des
problématiques comme l’inadéquation de

101
00:05:17.010 --> 00:05:21.700
la disponibilité de la source solaire
 par exemple et le besoin des gens.

102
00:05:22.160 --> 00:05:25.000
Alors, pour l'habitat, c'est
très simple, c'est l'enveloppe

103
00:05:25.200 --> 00:05:27.200
elle-même qui fait le
travail, l'enveloppe de l'habitat.

104
00:05:27.410 --> 00:05:31.740
Si on a des murs en granite
par exemple, ça va permettre

105
00:05:31.940 --> 00:05:34.260
par rapport aux variations
de température extérieure le

106
00:05:34.460 --> 00:05:37.340
jour ou la nuit de créer
des déphasages par rapport aux

107
00:05:37.540 --> 00:05:40.550
variations de température à
l'intérieur, soit entre le

108
00:05:40.750 --> 00:05:42.250
jour et la nuit, soit
même niveau des saisons.

109
00:05:42.450 --> 00:05:45.400
Donc là c'est un stockage
/déstockage dynamique, passif

110
00:05:45.700 --> 00:05:47.710
dans l'enveloppe de
l'habitat alors qu’industriellement

111
00:05:49.510 --> 00:05:52.090
bien entendu, là on va
mettre dans des grosses cuves des

112
00:05:52.290 --> 00:05:54.730
matériaux de stockage et on
va faire circuler un fluide

113
00:05:54.930 --> 00:05:57.240
pour stocker/déstocker la
chaleur dans ces volumes-là.

114
00:05:58.370 --> 00:06:01.780
Alors, un exemple donc
qui concerne directement les

115
00:06:01.880 --> 00:06:03.520
énergies renouvelables,
c'est dans le solaire à

116
00:06:03.720 --> 00:06:06.250
concentration: les grosses
centrales électro solaires

117
00:06:06.450 --> 00:06:09.640
thermodynamiques à concentration
 utilisent du rayonnement

118
00:06:09.840 --> 00:06:12.740
solaire, le concentrent,
produisent de la chaleur pour

119
00:06:12.940 --> 00:06:15.670
ensuite produire de la
vapeur et turbiner et bien, pour

120
00:06:15.870 --> 00:06:17.790
isoler le bloc
électrique des variations du champ

121
00:06:18.000 --> 00:06:20.150
solaire, on place un très
gros stockage en chaleur

122
00:06:20.350 --> 00:06:23.520
sensible (alors un
exemple type, les centrales type

123
00:06:23.720 --> 00:06:25.600
Andasol qui font 50 MW électriques).

124
00:06:26.000 --> 00:06:28.670
Pour 7h30 de stockage, il
faut 30 000 tonnes de matériaux.

125
00:06:28.880 --> 00:06:31.120
Alors, il se trouve que ce
sont des sels fondus qui sont

126
00:06:31.320 --> 00:06:35.630
des nitrates issus des mines
du Chili et que sous l'état

127
00:06:35.830 --> 00:06:38.260
fondu on va faire donc
varier leur température en gros

128
00:06:38.460 --> 00:06:42.490
entre 250 et 400°C pour
stocker et déstocker la chaleur

129
00:06:42.690 --> 00:06:44.090
qui sort du champ solaire.

130
00:06:44.560 --> 00:06:47.800
Donc c'est beaucoup de
matériaux et il est clair que ça

131
00:06:48.000 --> 00:06:49.770
coûte aussi beaucoup
d'argent - les sels fondus sont

132
00:06:50.000 --> 00:06:51.050
quand même un peu corrosifs aussi.

133
00:06:51.460 --> 00:06:53.580
Donc sur une centrale
solaire thermodynamique ça

134
00:06:53.780 --> 00:06:56.180
représente à peu près 17 %
du coût d'investissement de la

135
00:06:56.380 --> 00:06:59.010
centrale et ça peut
représenter par contre, sur le plan

136
00:06:59.210 --> 00:07:01.920
environnemental, quelque
chose de très lourd, une très

137
00:07:02.120 --> 00:07:04.000
grosse contribution
à l’ACV du procédé.

138
00:07:04.700 --> 00:07:06.850
Alors, ça pose le
problème effectivement de la

139
00:07:07.050 --> 00:07:10.370
soutenabilité de la transition 
énergétique par rapport au stockage.

140
00:07:10.930 --> 00:07:13.160
Pour la transition énergétique,
 il va falloir beaucoup de

141
00:07:13.300 --> 00:07:14.620
stockage et donc
beaucoup de matériaux.

142
00:07:15.360 --> 00:07:18.850
Ça veut dire qu'éventuellement,
ça va contribuer à l'épuisement

143
00:07:19.050 --> 00:07:20.470
des réserves minérales du globe.

144
00:07:21.060 --> 00:07:22.900
Donc il y a des gros travaux
depuis une dizaine d'années

145
00:07:23.100 --> 00:07:26.240
qui se développent et notamment
 au laboratoire PROMES sur

146
00:07:26.440 --> 00:07:29.730
l'utilisation de déchets
industriels comme les déchets

147
00:07:29.930 --> 00:07:32.220
amiantés, les cendres
volantes, les usines sidérurgiques,

148
00:07:32.550 --> 00:07:36.400
pour éviter d'aller
utiliser les ressources minières

149
00:07:36.600 --> 00:07:40.290
encore disponibles et au
contraire de réutiliser des

150
00:07:40.490 --> 00:07:42.180
matières qui sont en
fin de cycle de vie.

151
00:07:42.730 --> 00:07:44.360
Je prends un exemple très
simple, toujours pour les

152
00:07:44.540 --> 00:07:47.310
centrales électro solaires
thermodynamiques, d'ici 2050,

153
00:07:47.570 --> 00:07:50.340
il faudrait construire à
peu près 400 centrales de type

154
00:07:50.540 --> 00:07:55.470
Andasol pour arriver à
10 % d'électricité issue

155
00:07:55.670 --> 00:07:57.310
du solaire à
concentration à l'échelle mondiale.

156
00:07:58.060 --> 00:08:00.820
Pour ces 400 centrales,
il faudrait chaque année 20

157
00:08:01.020 --> 00:08:03.780
millions de tonnes de
matériaux de stockage alors que les

158
00:08:04.000 --> 00:08:07.480
sels fondus produits par
le Chili, on en est à 0,8

159
00:08:08.080 --> 00:08:11.000
millions de tonnes produites
par an et le marché du Chili

160
00:08:11.200 --> 00:08:13.610
est déjà saturé pour l'agriculture
 et l'industrie chimique.

161
00:08:13.810 --> 00:08:15.900
Donc il n'y en a pas
assez, ce n'est pas soutenable.

162
00:08:16.510 --> 00:08:19.450
Alors la solution, effectivement,
 c’est éventuellement

163
00:08:19.650 --> 00:08:23.000
de prendre des sels de
synthèse, mais là comme les procédés

164
00:08:23.200 --> 00:08:26.550
de synthèse des sels de
nitrates ont des impacts

165
00:08:26.750 --> 00:08:29.110
environnementaux importants,
on double les gaz à effet de

166
00:08:29.310 --> 00:08:30.360
serre contenus dans le procédé.

167
00:08:30.730 --> 00:08:33.360
Donc sur le plan environnemental
 ça n'est pas intéressant.

168
00:08:33.660 --> 00:08:35.070
Sur le plan économique non plus.

169
00:08:35.770 --> 00:08:38.320
Pour faire le pendant, si on
prend uniquement les cendres

170
00:08:38.520 --> 00:08:40.930
volantes des centrales
thermiques au charbon, on en

171
00:08:41.130 --> 00:08:43.390
produit à peu près 750
millions de tonnes par an à l'échelle

172
00:08:43.590 --> 00:08:45.700
mondiale, comparé aux 20
millions de tonnes de matières

173
00:08:45.800 --> 00:08:47.390
qu'il nous faut, on est
très largement au-dessus.

174
00:08:48.210 --> 00:08:50.600
Donc aujourd'hui, pour les
gens qui travaillent sur les

175
00:08:50.800 --> 00:08:54.130
matériaux énergétiques,
réutiliser, recycler les déchets

176
00:08:54.330 --> 00:08:56.310
industriels qui quelquefois
sont même dangereux - comme

177
00:08:56.510 --> 00:08:58.670
les cendres volantes et
les déchets amiantés -, peut

178
00:08:58.870 --> 00:09:02.300
largement permettre de
satisfaire nos besoins en

179
00:09:02.500 --> 00:09:05.470
matériaux de stockage,
en même temps ça permet de

180
00:09:05.670 --> 00:09:07.660
financer le traitement de
ces déchets qui sont dangereux,

181
00:09:08.170 --> 00:09:10.860
et quelquefois, leur traitement 
nécessite des traitements

182
00:09:11.060 --> 00:09:12.940
thermiques - donc là
aussi il y a temps de retour

183
00:09:13.140 --> 00:09:16.230
énergétique -, et ainsi on
arrive à une démarche qui est

184
00:09:16.430 --> 00:09:20.000
soutenable sur l'ensemble
de la matière, à la fois sur

185
00:09:20.200 --> 00:09:23.160
les déchets et sur les
matériaux de stockage et sur le

186
00:09:23.240 --> 00:09:24.780
développement des
énergies renouvelables.