WEBVTT

1
00:00:17.720 --> 00:00:20.450
Le stockage électrochimique 
est sans aucun doute très

2
00:00:20.650 --> 00:00:23.830
ancien puisque des
vestiges en Irak pourraient nous

3
00:00:24.030 --> 00:00:28.000
porter à plus de 250 ans
avant Jésus-Christ pour des

4
00:00:28.200 --> 00:00:31.500
piles utilisant pour
électrode du fer, du cuivre et pour

5
00:00:31.700 --> 00:00:35.590
l'électrolyte du jus de
fruits ou de l'eau salée faisant

6
00:00:35.790 --> 00:00:37.100
aussi office d'acide.

7
00:00:37.750 --> 00:00:40.700
Il s'agit des
fameuses batteries de Bagdad.

8
00:00:41.280 --> 00:00:43.920
Alors c'est bien en effet le principe 
même du stockage électrochimique

9
00:00:44.120 --> 00:00:48.630
qui met en œuvre des réactions 
chimiques de deux substances.

10
00:00:49.390 --> 00:00:51.670
L'une qui s’aide des
électrons quand l'autre les accepte

11
00:00:52.100 --> 00:00:55.420
via un pont salin et des
solutions saline, ce que l'on

12
00:00:55.620 --> 00:00:58.560
appelle des électrolytes capables 
de transporter ces électrons.

13
00:00:59.480 --> 00:01:01.520
Alors, le stockage électrochimique 
est sans doute un des

14
00:01:01.720 --> 00:01:04.170
plus populaires
aujourd'hui avec une déclinaison

15
00:01:04.370 --> 00:01:07.700
extrêmement variée dans
nos usages (de la batterie

16
00:01:08.170 --> 00:01:11.960
automobile indispensable au
démarrage de nos véhicules à

17
00:01:12.160 --> 00:01:15.100
celle de nos téléphones portables
ou de nos ordinateurs portables).

18
00:01:16.570 --> 00:01:18.330
Alors, ce sont ces mêmes
batteries qui constituent

19
00:01:18.530 --> 00:01:21.200
aujourd'hui un enjeu
majeur dans le développement des

20
00:01:21.400 --> 00:01:26.200
véhicules électriques, clefs 
du passage du tout pétrole

21
00:01:26.400 --> 00:01:31.000
aux énergies renouvelables 
intégrées à nos modes de transport.

22
00:01:31.600 --> 00:01:34.040
Alors, ces équipements, en
particulier les plus compacts

23
00:01:34.240 --> 00:01:36.840
comme les téléphones ont
connu en réalité de véritables

24
00:01:37.040 --> 00:01:40.060
révolutions technologiques
ces dernières années dans la

25
00:01:40.260 --> 00:01:42.840
miniaturisation pour des
capacités de plus en plus

26
00:01:43.040 --> 00:01:44.640
importantes et des
durées de vie accrues.

27
00:01:46.000 --> 00:01:48.560
Dans le domaine particulier
des énergies renouvelables,

28
00:01:48.950 --> 00:01:51.110
ces modes de stockage ne
sont pas encore réellement

29
00:01:51.310 --> 00:01:54.000
parfaitement intégrés
puisque l'on a souvent besoin de très

30
00:01:54.200 --> 00:01:57.270
fortes capacités et donc de batteries 
de tailles très importantes.

31
00:01:58.230 --> 00:02:00.470
Alors certes,
historiquement, les panneaux

32
00:02:00.670 --> 00:02:03.530
photovoltaïques sont très
souvent couplés à des jeux de

33
00:02:03.730 --> 00:02:08.290
batterie d'accumulateurs
stationnaires qui sont souvent à

34
00:02:08.490 --> 00:02:11.500
base de plomb et en utilisant l'acide 
sulfurique comme électrolyte.

35
00:02:12.780 --> 00:02:14.600
Une caractéristique
essentielle est bien entendu la

36
00:02:14.800 --> 00:02:17.400
capacité mais pour beaucoup
aussi le nombre de cycles de

37
00:02:17.600 --> 00:02:20.700
vie, donc le cycle de
charge / décharge que peuvent

38
00:02:20.900 --> 00:02:22.450
supporter de telles batteries.

39
00:02:22.750 --> 00:02:25.890
Alors si souvent, dans des
conditions plus favorables,

40
00:02:27.000 --> 00:02:29.810
les durées de vie sont
annoncées pour 8 à 10 ans, en

41
00:02:30.010 --> 00:02:32.740
réalité sur le terrain,
notamment en Afrique et dans des

42
00:02:32.940 --> 00:02:36.730
conditions sévères, les durées
de vie sont limitées à 4 à 5 ans.

43
00:02:37.300 --> 00:02:41.000
Et faute de modes de
reconditionnement et de recyclage,

44
00:02:41.200 --> 00:02:43.630
très souvent ces batteries
finissent dans les buissons,

45
00:02:44.050 --> 00:02:47.180
un fort impact donc
environnemental quand il s'agit de

46
00:02:47.280 --> 00:02:48.320
batteries notamment au plomb.

47
00:02:49.270 --> 00:02:52.490
Sur le plan purement
économique, pour une durée de vie de

48
00:02:52.690 --> 00:02:55.200
20 ans, le fait d'avoir à
changer ces batteries tous les

49
00:02:55.400 --> 00:02:59.600
4 à 5 ans bien
entendu ça augmente le coût

50
00:03:00.010 --> 00:03:01.480
final de l'opération.

51
00:03:02.200 --> 00:03:04.450
Alors, c'est pour cela que
certains spécialistes d'ailleurs

52
00:03:04.850 --> 00:03:08.120
au Burkina Faso, au 2IE,
tentent de développer des

53
00:03:08.320 --> 00:03:12.420
centrales photovoltaïques
sans stockage en développant

54
00:03:12.620 --> 00:03:15.890
des systèmes couplés à des
groupes électrogènes biodiesel.

55
00:03:16.910 --> 00:03:18.720
Alors les études
stratégiques de développement du

56
00:03:18.920 --> 00:03:21.320
stockage massif
électrochimique pour les énergies

57
00:03:21.520 --> 00:03:24.470
renouvelables concernent
surtout en réalité aujourd'hui

58
00:03:24.670 --> 00:03:29.020
les technologies des batteries
redox flow ou batteries à flux.

59
00:03:29.220 --> 00:03:31.780
Alors, ces batteries-là
peuvent revendiquer plus de 10

60
00:03:32.000 --> 00:03:35.230
000 cycles de charge /
décharge contre quelques centaines

61
00:03:35.430 --> 00:03:38.000
pour les batteries au plomb
et quelques milliers pour

62
00:03:38.100 --> 00:03:39.220
les nouvelles batteries au sodium.

63
00:03:39.840 --> 00:03:42.880
Alors, ces fameuses
batteries à flux, en fait, ont des

64
00:03:43.080 --> 00:03:45.180
stockages de couple
électrochimique (les fameux

65
00:03:45.380 --> 00:03:48.380
électrolytes), liquides à
l'extérieur de la batterie

66
00:03:48.580 --> 00:03:51.720
elle-même et les électrolytes
 circulent à travers une

67
00:03:51.920 --> 00:03:55.150
cellule d'échange d'ions
dans deux compartiments séparés

68
00:03:55.350 --> 00:03:56.110
par une membrane solide.

69
00:03:56.850 --> 00:03:59.050
Alors, ce qui est
intéressant, c'est que du fait même de

70
00:03:59.250 --> 00:04:01.810
la circulation de ces
fluides, de ces électrolytes, on

71
00:04:02.010 --> 00:04:04.100
peut plus facilement
gérer aussi la régulation en

72
00:04:04.300 --> 00:04:05.430
température de cette batterie.

73
00:04:06.380 --> 00:04:10.270
À titre d'exemple, la ferme
éolienne de Tomamae Villa au

74
00:04:10.470 --> 00:04:14.550
Japon offre une capacité de
4 MW pour 90 minutes depuis

75
00:04:14.750 --> 00:04:18.260
2005 ou éventuellement 6 MW
pendant 20 minutes donc des

76
00:04:18.460 --> 00:04:19.550
capacités déjà très importantes.

77
00:04:20.770 --> 00:04:24.130
La batterie vanadium redox
flow en question est composée

78
00:04:24.330 --> 00:04:28.060
de 16 modules de 250 kW chacun 
et elle est sollicitée en continu

79
00:04:28.260 --> 00:04:31.250
pour compenser les fluctuations 
de la production du champ éolien.

80
00:04:32.000 --> 00:04:33.950
Donc un avantage aussi de
ces systèmes-là c'est la

81
00:04:34.150 --> 00:04:36.530
modularité et donc quand
ça marche donc à une taille

82
00:04:36.730 --> 00:04:40.650
comme ça, on peut considérer qu'on
peut opérer à plus grosse taille.

83
00:04:41.630 --> 00:04:44.560
En ce qui concerne les
batteries sodium pour le stockage

84
00:04:44.760 --> 00:04:47.100
toujours stationnaire,
elles sont aussi en plein essor

85
00:04:47.570 --> 00:04:49.570
mais elles fonctionnent à
plus haute température dans la

86
00:04:49.770 --> 00:04:51.210
gamme des 300 à 350°C.

87
00:04:52.140 --> 00:04:55.500
Au Japon, la ferme
éolienne de 51 MW de Rokkasho à

88
00:04:55.700 --> 00:04:59.770
Futamata est combinée
ainsi à une installation sodium

89
00:05:00.000 --> 00:05:02.380
souple d'une puissance de
34 MW, ce qui est énorme,

90
00:05:02.580 --> 00:05:05.270
depuis 2008 et donc la
nuit, lorsque la demande est

91
00:05:05.470 --> 00:05:08.350
faible, l'électricité
éolienne est stockée et le jour,

92
00:05:08.550 --> 00:05:11.170
lors des périodes de pic
de demande sur le réseau, la

93
00:05:11.370 --> 00:05:13.810
production éolienne couplée
au stockage offre donc une

94
00:05:14.010 --> 00:05:15.620
puissance d'autant plus importante.

95
00:05:16.230 --> 00:05:18.550
Alors les efficacités de
charge et décharge annoncées

96
00:05:18.750 --> 00:05:22.810
sont très importantes
(entre 89 et 92 %), et

97
00:05:23.600 --> 00:05:26.650
par contre, le niveau de
température entre 300 et 350°C

98
00:05:27.480 --> 00:05:29.830
et ainsi que la nature
corrosive des constituants

99
00:05:30.190 --> 00:05:32.510
réservent naturellement
ce type de technologie aux

100
00:05:32.710 --> 00:05:35.670
installations fixes de
grande taille mais donc appliquées

101
00:05:35.870 --> 00:05:37.640
aux problématiques de
réseaux qui sont les nôtres.

102
00:05:38.600 --> 00:05:41.130
Enfin, en ce qui concerne
les batteries lithium ion

103
00:05:41.590 --> 00:05:43.350
avancées, elles reposent
sur l’échange réversible de

104
00:05:43.550 --> 00:05:45.460
l’ion lithium entre deux électrodes.

105
00:05:45.680 --> 00:05:47.830
Alors des batteries de
capacité compatible avec les

106
00:05:48.030 --> 00:05:50.300
énergies renouvelables
sont en phase de recherche et

107
00:05:50.500 --> 00:05:53.330
développement dans ce
domaine et le projet européen STORE

108
00:05:53.530 --> 00:05:56.820
par exemple vise à
développer une batterie de 1 MW

109
00:05:57.100 --> 00:05:59.310
pendant 3 heures sur
l'île de Grandes Canaries.

110
00:06:00.510 --> 00:06:02.660
Aujourd'hui, la plus grosse
installation est en Chine à

111
00:06:02.860 --> 00:06:08.800
Zhongbai avec une capacité
de 20 MW, extensibles à 36 MW.

112
00:06:09.000 --> 00:06:11.550
Alors, cette très grosse
batterie lithium ions est

113
00:06:11.750 --> 00:06:16.680
couplée à la fois à une
centrale éolienne de 100 MW et

114
00:06:16.880 --> 00:06:19.280
une centrale
photovoltaïque, donc solaire, de 40 MW.

115
00:06:20.530 --> 00:06:23.050
Un autre aspect limitant de
ces technologies, c'est le

116
00:06:23.250 --> 00:06:26.320
fait que les constituants
qui se trouvent dans ces

117
00:06:26.520 --> 00:06:29.280
batteries comme le lithium
peuvent être limités au niveau

118
00:06:29.480 --> 00:06:32.230
de la planète et donc il
s'agit ici de répondre aussi à

119
00:06:32.430 --> 00:06:35.540
des enjeux de sécurité, des
enjeux environnementaux et

120
00:06:35.740 --> 00:06:38.120
des enjeux éventuels de
conflits d'usage potentiel sur

121
00:06:38.240 --> 00:06:39.260
ces ressources minérales.

122
00:06:39.710 --> 00:06:42.290
Voilà, donc on rencontre
ici pleinement le fait que le

123
00:06:42.490 --> 00:06:45.590
développement des énergies
renouvelables ne coïncide pas

124
00:06:45.790 --> 00:06:47.860
forcément avec le
développement durable et on doit

125
00:06:48.060 --> 00:06:50.610
veiller aussi à tous ces aspects-là.