Petit calcul pour stocker l énergie en soulevant une grosse masse, par exemple des pierres ou du sable, suspendus à un câble couplé à un treuil.
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- Adélaïde Chagnon
- il y a 8 ans
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1 André Rosselet (membre du comité) - Mars 2011 Petit calcul pour stocker l énergie en soulevant une grosse masse, par exemple des pierres ou du sable, suspendus à un câble couplé à un treuil. La journée, le poids serait élevé au moyen d'un moteur, suspendu sous un trépied par exemple, et la nuit le poids redescendrait en entraînant le moteur fonctionnant en génératrice. Exemple on veut stocker l'énergie captée par un capteur solaire de 1 m2, placé au soleil pendant 5 heures. le rendement du panneau est fixé à 10 %, le rayonnement solaire à 1 kw/m2. Energie à disposition: 100 W x 5 heures = 500 Wh ou 1.8 MégaJoule (1 Wh = 3600 Ws = 3600 Joules) Pour stocker cette énergie, si on admet une perte du treuil de 30 % ( rendement 0.7)il faudra stocker 1,26 M Joules. 1 / 5
2 9.81 Joules font 1 kg m. Cela représente donc kg m C'est énorme, cela représente: 64 tonnes à élever de 2 mètres ou 32 tonnes 4 mètres ou 10 tonnes 12,8 mètres De plus, lors de la descente du poids, il faudra compter une perte à peu près équivalente, l'énergie stockée sera d'environ 0.9 MJ ou 0.25 KWh. Le système va aussi s'user. Les batteries au plomb peuvent stocker environ 30 Wh par kg; pour stocker l'équivalent, une batterie de 10 kg suffit. Si on prend une batterie au lithium polymère (vélos électriques...) elle ne pèserait plus que 2 kg. 2 / 5
3 Les systèmes à air comprimé à très haute pression, avec piston liquide ont peut être de l'avenir (piston liquide veut dire que l'air presse sur la surface d'une huile qui va entraîner un moteur/pompe hydraulique). Vous souhaitez réagir, écrivez-nous en cliquant ici! Autre article en lien: Le stockage de l'énergie électrique : une nécessité pour les énergies renouvelables Réaction de Raymond Chenal (membre du comité de l'ader) Mars 2011 L'idée d'élever une masse de 13 tonnes à une hauteur de 10 m, par exemple, à partir de 3 / 5
4 l'électricité fournie par un capteur solaire de 1 m2 durant 5 heures (0,5 kwh), puis de récupérer, sur la même durée, une partie de cette énergie potentielle accumulée en actionnant un générateur électrique de 100 W, n'est pas mise en cause par les lois de la mécanique. Par contre, si l'on veut transformer le déplacement vertical (10 m) de la force (127'000 N) en couple moteur entraînant un générateur électrique tournant à 1'000 t/min (par exemple), on se heurte à une impossibilité mécanique... pratique. Le rapport de multiplication, en admettant un tambour de 500 mm de diamètre, serait en effet de 47'000/1. Autre possibilité, évoquée par André : Transformer la force en pression d'huile au moyen d'une turbo-pompe (engrenage ou à vis) associée à un piston, puis transformer cette pression en couple mécanique. En admettant une pression de travail de 50 bars, le diamètre du piston serait d'environ 200 mm. Ces deux chiffres sont parfaitement plausibles. Cette installation serait toutefois, quoi qu'on fasse, lourde, encombrante, compliquée et chère pour restituer, en fin de compte, une très faible puissance continue sur une durée trop courte. La solution au problème (accumulation de l'énergie solaire durant les heures diurnes et restitution durant les heures nocturnes) pourrait bien venir du volant d'inertie. Je viens de lire que l'on atteint aujourd'hui une densité d'énergie de 180 Wh/kg avec des volants en Kevlar tournant à 50'000 t/min. Pour mémoire, la densité énergétique des volants en acier à haute résistance est de l'ordre de 15 Wh/kg. Problème principal de cette technique qui limite la durée du stockage : l'auto-décharge, autrement dit les pertes par frottements. Mais il y a là des progrès en attente. Reste évidemment, la batterie chimique qui fait aussi des progrès, les super-condensateurs (seul véritable stockage d'électricité!), la compression de l'air, l'énergie magnétique dans les bobinages supraconducteurs, l'énergie hydraulique, mais il faut une dénivellation, etc. 4 / 5
5 Un projet ADER pourrait consister à analyser ces différentes techniques d'accumulation, à choisir celle qui correspondrait le mieux à des pays gorgés de soleils, mais privés d'électricité quand on en a besoin (les Sahraouis, par exemple). 5 / 5
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