Innovation : une startup italienne développe un stockage original d’électricité à base de CO2

La jeune entreprise italienne Energy Dome annonce la construction en Sardaigne d’une installation pilote de stockage longue durée d’électricité. Sa capacité de 2,5 MWe / 4 MWh sera relativement modeste, mais son originalité réside dans la technologie innovante mise au point par la startup.

Le recours de plus en plus massif aux énergies renouvelables a initié une véritable course à l’innovation pour développer des nouvelles technologies de stockage de l’électricité produite par les parcs éoliens ou solaires afin de la restituer en cas de forte demande ou de baisse de la production.

Après les volants d’inertie, les techniques gravitaires, le stockage sous-marin par air comprimé, ou même les briques, la startup italienne Energy Dome explore une nouvelle voie originale.

Il s’agit en réalité d’une variante du stockage cryogénique développé et commercialisé par l’entreprise anglaise Highview Power, laquelle utilise de l’air liquéfié à -196°C puis stocké dans des réservoirs isolés. La décharge d’électricité se fait par regazéification de cet air à température ambiante, son expansion entrainant des turbines.

Rendement énergétique élevé …

Au lieu d’air, Energy Dome utilise du dioxyde de carbone appelé aussi gaz carbonique (CO₂). Il s’agit certes d’un gaz à effet de serre, mais dans les installations de stockage, il est emprisonné à l’intérieur d’un circuit fermé ; aucun effet néfaste sur le climat n’est donc à craindre. Par rapport à l’air, son grand atout est de se liquéfier à température ambiante sous une pression modérée.

Le système mis au point par la startup italienne se compose d’un grand sac en PVC, en forme de dôme, contenant le CO₂ gazeux. Pendant la phase de stockage, il est liquéfié en le comprimant à 60 bars. Sa température atteint alors 300°C. Le dioxyde de carbone est ensuite refroidi à température ambiante et stocké dans des réservoirs, la chaleur dégagée par cette opération étant emmagasinée sous forme de chaleur latente dans des sels fondus.
Pendant ce stockage à température ambiante, il ne se produit aucune perte d’énergie. Cette technologie se prête donc parfaitement à du stockage longue durée d’électricité.
En cas de demande de courant, le CO₂ liquide est envoyé vers un évaporateur où la chaleur emmagasinée dans les sels fondus est restituée.  Le gaz carbonique se dilate alors rapidement en passant dans une turbine qui entraîne le générateur.

Selon Claudio Spadacini, le directeur d’Energy Dome, le rendement énergétique affiché par cette technologie serait de 75 à 80 %, équivalent à celui des batteries, légèrement supérieur au rendement des STEP, et nettement supérieur à celui d’autres méthodes de stockage à long terme utilisant l’hydrogène, l’ammoniac ou l’air comprimé.

Sur son site, la startup annonce une densité de stockage d’énergie de 66,7 kWh/m³ contre seulement 2 à 6 kWh/m³ pour les systèmes à air comprimé.

… et coût réduit

« Nous avons établi un LCOS (Levelized Cost of Storage ou coût actualisé de stockage NDLR) de moins de 100 $/MWh pour la première installation commerciale que nous allons construire, un module standard de 25 MW/200 MWh », explique Claudio Spadacini. Mais il ajoute directement qu’une construction en série devrait permettre des réductions de coût et qu’il espère un prix de 50 $/MWh d’ici 2030, ce qui rendrait l’Energy Dome deux fois moins cher que les batteries lithium-ion.

« Le textile enduit de PVC utilisé pour le dôme qui contient le CO₂ gazeux est le même que celui qui est utilisé dans les installations de biométhanisation » précise encore Spadacini en ajoutant que la startup n’utilise que des composants existant dans le commerce. « C’est important pour entrer rapidement et à moindre coût sur le marché », nous confie-t-il.

Pour l’heure, la jeune entreprise a entrepris la construction d’une première installation pilote de 2,5 MWe / 4 MWh en Sardaigne. Elle espère la mettre en service au cours des premiers mois de 2022.