Pendant des années, le secteur de l'énergie solaire a lutté avec le stockage inter-saisonnier de l'énergie. La capacité d'exploiter l'excès d'énergie solaire des mois d'été pour une utilisation en hiver est restée un objectif insaisissable, avec des solutions existantes comme les batteries étant insuffisantes en raison de coûts prohibitifs et de durées de vie limitées. L'hydrogène, quant à lui, malgré ses propriétés de combustion propre, a été mis de côté en raison de son inefficacité et de ses coûts élevés.
Photoncycle - une startup émergeant des profondeurs d'un accélérateur au Parc scientifique d'Oslo à Oslo, en Norvège - a travaillé sur une solution. Avec une vision aussi brillante que le soleil d'été, la startup affirme que sa technologie à l'hydrogène solide peut stocker l'énergie plus efficacement dans un réacteur de synthèse d'ammoniac. L'allégation est que cette technologie stocke de manière plus rentable que n'importe quelle batterie ou solution d'hydrogène liquide sur le marché.
« Les batteries au lithium-ion utilisent des métaux coûteux. Notre matériau est super bon marché : pour stocker 10 000 kilowattheures, cela coûte environ 1 500 dollars, donc c'est presque rien. De plus, notre solution de stockage a une densité 20 fois supérieure à celle d'une batterie au lithium-ion, et vous ne perdez pas le courant, » explique le fondateur et PDG Bjørn Brandtzaeg dans une interview avec TechCrunch. « Cela signifie que nous avons un système où vous pouvez contenir l'énergie au fil du temps, permettant le stockage saisonnier. C'est une toute autre chose que les batteries traditionnelles. »
Photoncycle utilise de l'eau et de l'électricité pour produire de l'hydrogène. En soi, cela n'est pas rare si vous avez suivi la technologie des véhicules à pile à combustible. Cependant, l'approche de l'entreprise intègre une touche innovante : une pile à combustible à haute température réversible. Cette pile à combustible avancée peut produire de l'hydrogène et générer de l'électricité dans la même unité.
Le cœur de l'innovation de Photoncycle réside dans son traitement de l'hydrogène. Ils traitent l'hydrogène puis utilisent leur technologie pour le convertir et le stocker sous forme solide. L'entreprise affirme que cette méthode de stockage est non seulement sûre, en raison de la nature non inflammable et non explosive de l'état solide, mais aussi très efficace. Elle permet le stockage d'hydrogène à des densités environ 50 % plus élevées que l'hydrogène liquide, ce qui représente une avancée significative dans les solutions de stockage d'hydrogène. Ces innovations constituent la pierre angulaire du système de Photoncycle, facilitant le stockage sûr et dense de l'hydrogène, ce que l'entreprise considère comme un énorme pas en avant dans la technologie de l'énergie.
Les solutions actuelles d'énergie propre telles que l'énergie solaire produite en toiture sont limitées par une offre inconstante en raison du caractère imprévisible des conditions météorologiques. Une solution de stockage d'énergie robuste et réutilisable pourrait combler ces intervalles, assurant un approvisionnement stable en énergie lorsque ces sources renouvelables rencontrent des périodes intermittentes inévitables.
Un concept formidable en théorie, mais pas sans ses propres défis.
« Les Pays-Bas sont le pays d'Europe avec la densité la plus élevée de panneaux solaires sur les toits. Nous assistons actuellement à une augmentation massive en raison des prix élevés de l'énergie ; tout le monde veut des panneaux solaires sur le toit, » déclare Brandtzaeg. Cependant, il ajoute que cette méthode peut se retourner contre les propriétaires : « En juillet de l'année dernière, aux Pays-Bas, en plein milieu de la journée, vous deviez payer 500 euros le mégawattheure pour exporter votre électricité. Metttre le stockage d'énergie avec la maison produisant de l'électricité permet efficacement aux maisons de devenir autonomes. Photoncycle dit avoir testé et fait fonctionner les principaux composants de sa solution - la prochaine étape consiste à l'intégrer dans un système. En cas de succès, l'entreprise affirme qu'elle peut sérieusement concurrencer Powerwall, la solution de batterie au lithium-ion de Tesla.
« Il s'agit d'un système relativement complexe - c'est pourquoi nous avons tant de doctorats dans différentes disciplines travaillant sur cela. La raison pour laquelle Elon Musk a dit que l'hydrogène est stupide, c'est que lorsque vous convertissez de l'électricité en hydrogène et inversement, vous perdez assez d'énergie », déclare Brandtzaeg. Il croit que son entreprise peut transformer ce défaut en atout. « Dans un environnement résidentiel où 70 % des besoins en énergie sont pour le chauffage, il y a une opportunité d'utiliser la chaleur excédentaire pour fournir de l'eau chaude. Nous ciblerons les marchés où les gens utilisent actuellement du gaz naturel pour le chauffage, puis remplacerons la chaudière à gaz dans la maison en utilisant l'infrastructure existante basée sur l'eau.
La confiance de Brandtzaeg en ce qui concerne le cadre opérationnel du concept est convaincante. Il a indqué vers une petite maquette de leur usine d'opérations dans leurs laboratoires, réduite à la taille d'une batterie de voiture. Brandtzaeg estime que cette mise à l'échelle ne posera pas de problème, citant cela comme la raison principale pour laquelle ils se sentaient confiants pour avancer dans le projet.
Concernant la livraison d'énergie, il faut un peu de temps à l'hydrogène pour générer de l'électricité, donc pendant qu'il se met en marche, l'entreprise s'appuie sur une batterie intermédiaire plus conventionnelle pour l'équilibrage des charges. La société a certainement l'attention des investisseurs : Photoncycle vient de lever 5,3 millions de dollars (5 millions d'euros) pour construire ses premiers dispositifs de stockage d'énergie au Danemark, que Photoncycle a choisi comme marché test.
« Nous aurions pu lever 10 fois plus que ce que nous avons fait, vu l'intérêt. Mais après cette levée, je suis toujours l'actionnaire majoritaire, » dit Brandtzaeg. « Je voulais garder le contrôle sur l'entreprise le plus longtemps possible et ne pas collecter plus de capital que nécessaire pour amener ce service sur le marché. »
