Sphères béton en mer pour stocker l’énergie renouvelable

Pour éviter d’utiliser de vastes terrains pour stocker l’énergie renouvelable, l’Institut Fraunhofer développe une idée audacieuse mais réalisable : utiliser des sphères creuses en béton immergées en haute mer pour stocker l’énergie.

Le projet StEnSea : stocker l’énergie en mer

Depuis 2011, le projet StEnSea (Stored Energy in the Sea) étudie comment la pression en haute mer peut servir à stocker l’énergie à court et moyen terme. Le concept consiste à immerger d’énormes sphères creuses en béton dans le fond marin, à plusieurs centaines de mètres de profondeur.

Quand elles sont vides, ces sphères fonctionnent comme des batteries pleinement chargées. En ouvrant une valve, l’eau de mer entre, faisant tourner une turbine reliée à un générateur qui alimente le réseau électrique. Pour recharger, l’électricité du réseau actionne une pompe qui expulse l’eau, travaillant contre la pression extérieure.

Chaque sphère mesure environ 9 mètres de diamètre, pèse 400 tonnes, et est ancrée entre 600 et 800 mètres de profondeur, où les conditions optimisent son fonctionnement.

Prochaines étapes : prototype grandeur nature en Californie

Fraunhofer a déjà testé une version plus petite dans le lac de Constance près du Rhin, en Europe. L’institut prévoit maintenant de déployer un prototype grandeur nature imprimé en 3D au large de Long Beach, Californie, d’ici fin 2026. Le système produira 0,5 mégawatt de puissance et stockera 0,4 mégawatt-heure d’énergie, ce qui suffit à alimenter un foyer américain moyen pendant environ deux semaines.

Les chercheurs veulent savoir s’ils peuvent augmenter la taille des sphères jusqu’à 30 mètres de diamètre. Selon Fraunhofer, StEnSea pourrait stocker jusqu’à 817 000 gigawatt-heures d’énergie — assez pour alimenter pendant un an les 75 millions de foyers en Allemagne, en France et au Royaume-Uni réunis.

Coûts estimés et viabilité économique

Les coûts de stockage estimés sont d’environ 0,051 $ (ou 0,046 €) par kilowattheure, avec des coûts d’investissement de 177 $ (158 €) par kilowattheure de capacité. Ces chiffres se basent sur un parc de stockage de six sphères, avec une puissance totale de 30 mégawatts et une capacité de 120 mégawattheures.

Selon l’institut, ce type de stockage d’énergie convient particulièrement à la stabilisation du réseau, comme la régulation de fréquence et les réserves opérationnelles. Les gestionnaires de réseau et les sociétés de négoce d’énergie l’utilisent aussi pour l’arbitrage énergétique — acheter l’électricité à bas prix et la revendre quand les prix augmentent.

StEnSea pourrait concurrencer le stockage par pompage hydraulique, avec un avantage clé : il n’occupe aucun espace terrestre. Le pompage hydraulique nécessite deux réservoirs à différentes altitudes, tandis que StEnSea peut être déployé dans de nombreux endroits dans le monde, offrant une grande évolutivité et flexibilité.

Le Département de l’Énergie des États-Unis a investi 4 millions de dollars dans le projet et prévoit de surveiller de près le projet pilote prévu pour 2026 au large des côtes californiennes.

Explorez d’autres méthodes inhabituelles de production et de stockage d’énergie — comme transformer la pluie qui tombe en électricité ou reconvertir des mines abandonnées en d’immenses batteries souterraines.

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Lisez l’article original sur : New Atlas

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