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$L’avenir réfractaire du stockage de l’énergie$

L’avenir réfractaire du stockage de l’énergie

La batterie au sel, partie intégrante des débuts de l’électromobilité, est un moyen de stockage sûr et durable qui a fait ses preuves dans diverses applications. Contrairement aux batteries au lithium-ion, la batterie au sel utilise un électrolyte solide, céramique, qui n’est ni inflammable ni explosif. En Suisse, des chercheurs de l’Empa travaillent en collaboration avec des partenaires industriels pour améliorer encore les performances et l’efficacité de cette technologie.

Avantages par rapport aux batteries traditionnelles
L’architecture à l’état solide et la température de fonctionnement élevée d’environ 300°C rendent la batterie au sel particulièrement adaptée aux domaines d’application extrêmes tels que la construction de tunnels ou les installations offshore, où la sécurité est une priorité absolue. En raison de sa résistance à la température et de sa structure nécessitant peu d’entretien, elle est également utilisée pour l’alimentation de secours des antennes de téléphonie mobile, qui doivent fonctionner de manière fiable pendant des décennies, même dans des conditions difficiles.

Rentabilité et défis
L’un des inconvénients de la pile saline est sa température de fonctionnement élevée, qui nécessite une consommation d’énergie de base. Des chercheurs de l’Empa comme Meike Heinz et Enea Svaluto-Ferro travaillent donc sur des structures cellulaires qui permettent à la batterie de s’auto-chauffer en cours d’utilisation et de fonctionner ainsi plus efficacement. Malgré le besoin d’énergie supplémentaire, la pile au sel est considérée comme économique et plus stable que de nombreuses alternatives dans certaines applications.

Matières premières économes en ressources et systèmes de recyclage
Un autre avantage est la disponibilité des matières premières nécessaires : Le sodium et l’aluminium sont peu coûteux et abondants, ce qui rend la production de batteries peu coûteuse et durable. La recherche actuelle à l’Empa se concentre sur la réduction de la teneur en nickel dans les cellules afin de réduire encore l’empreinte écologique. Dans de futurs projets, le zinc pourrait même remplacer le nickel, une option qui pourrait encore améliorer l’accès à un stockage durable de l’énergie.

Perspectives d’avenir
Au fur et à mesure que la recherche progresse, la pile au sel pourrait sortir de ses domaines d’application spécifiques pour trouver des applications stationnaires à grande échelle. Son utilisation comme stockage durable et sûr pour les zones résidentielles ou les quartiers est sérieusement envisagée. Elle offre ainsi une alternative innovante aux batteries lithium-ion et montre comment la recherche à l’Empa peut poser les jalons de l’avenir du stockage de l’énergie.

octobre 2024
Piles à l’état solide en roche

Des chercheurs de la DTU ont mis au point un matériau innovant qui pourrait remplacer le lithium dans les batteries : Le silicate de potassium, un minéral très répandu extrait de roches ordinaires. Selon les scientifiques, cette batterie à l’état solide pourrait constituer, d’ici une dizaine d’années, une alternative écologique, efficace et sûre aux batteries lithium-ion actuelles.

Défis des batteries lithium-ion actuelles
Les batteries lithium-ion actuellement utilisées dans les voitures électriques ont leurs limites. La capacité, la sécurité et la disponibilité du lithium sont limitées. Non seulement l’extraction du lithium est coûteuse, mais elle se fait souvent dans des conditions douteuses. De plus, ce métal est relativement rare, ce qui rend sa mise à l’échelle difficile et entrave la transition vers une mobilité électrique durable.

Compte tenu de l’intérêt croissant pour les voitures électriques, le besoin de nouvelles batteries plus performantes et plus respectueuses de l’environnement augmente. Cela nécessite le développement de nouveaux matériaux pour l’anode, la cathode et l’électrolyte, ainsi que des concepts de batteries innovants. Les chercheurs du monde entier s’efforcent de trouver ces nouvelles « recettes » afin de réduire les émissions de carbone du secteur des transports.

Unepercée avec le silicate de potassium comme électrolyte solide
Le chercheur Mohamad Khoshkalam de la DTU a breveté un matériau superionique à base de silicate de potassium. Ce minéral est l’un des plus courants sur Terre et se trouve dans les pierres ordinaires. L’un des grands avantages de ce nouveau matériau est son insensibilité à l’air et à l’humidité, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les batteries.

Ce matériau blanc laiteux et très fin peut conduire les ions à environ 40 degrés Celsius tout en restant résistant à l’humidité. Ces propriétés facilitent considérablement la mise à l’échelle et la production des futures batteries. Comme le matériau peut être produit dans une atmosphère ouverte et à température ambiante, il réduit considérablement les coûts de production. De plus, il ne nécessite pas de métaux coûteux et polluants comme le cobalt, utilisés dans les batteries lithium-ion actuelles.

Potentiel et perspectives
Le développement de la batterie au silicate de potassium à l’état solide pourrait représenter un tournant majeur dans l’industrie des voitures électriques. L’utilisation de matériaux largement répandus et respectueux de l’environnement permettrait de réduire la dépendance aux métaux rares et polluants. Cela permettrait non seulement de réduire les coûts de production, mais aussi d’améliorer la durabilité et l’efficacité des batteries.

Les chercheurs de la DTU sont convaincus que leur découverte pourra être mise sur le marché dans les années à venir. Si elles y parviennent, les batteries à l’état solide à base de roche pourraient avoir un impact décisif sur l’avenir de la mobilité électrique et contribuer largement à la réduction des émissions de carbone.

Cette technologie révolutionnaire démontre une fois de plus que les approches innovantes et les résultats de la recherche sont essentiels pour relever les défis du monde moderne et trouver des solutions durables.

juillet 2024
Photovoltaïque : Bénéfices économiques et écologiques pour les propriétaires immobiliers

Potentiel solaire énorme
Après une progression constante au fil des années, le photovoltaïque a enregistré une hausse record en 2020. Selon les "Statistiques de l'énergie solaire" de l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), environ 118 000 installations photovoltaïques d'une puissance de près de 3 gigawatts étaient installées fin 2020. La forte croissance du marché s'est poursuivie en 2021, de sorte que, selon Swissolar, le photovoltaïque (PV) couvre aujourd'hui plus de 6 % des besoins en électricité de la Suisse. Les experts supposent que cette tendance se poursuivra, notamment au vu des efforts vers une plus grande indépendance énergétique.
Avantages écologiques et économiques
Les systèmes photovoltaïques apportent toute une série d'avantages aux propriétaires de portefeuilles immobiliers. D'une part, ils peuvent se protéger contre la hausse des prix de l'électricité. En revanche, ils répondent déjà aujourd'hui à d'éventuels futurs cahiers des charges d'autoproduction. Toujours en matière de subventions, de nouvelles règles rendront la production d'énergie solaire plus attractive à l'avenir. De plus, les propriétaires de portefeuille disposant de leurs propres systèmes solaires bénéficient d'un net avantage en termes de réputation.
Dans la plupart des cas, l'énergie photovoltaïque de votre propre toit est moins chère que l'électricité du réseau. Le fait que la consommation d'énergie due aux pompes à chaleur et à l'électromobilité continuera d'augmenter à l'avenir contribue à l'attractivité financière des systèmes photovoltaïques. L'amélioration du bilan écologique devient également de plus en plus importante, car les aspects de durabilité font partie de la stratégie de plus en plus d'entreprises. De plus, les systèmes photovoltaïques sont également intéressants car ils augmentent la valeur des biens immobiliers. Si les systèmes photovoltaïques produisent plus d'électricité que ce qui peut être consommé sur place, il est possible d'utiliser l'énergie solaire dans d'autres propriétés.
Dans le projet solaire d'ALDI SUISSE, par exemple, la durabilité et la rentabilité jouent un rôle clé. En un peu plus d'un an, ewz a équipé 68 toits de magasins entre Romanshorn et Genève d'installations photovoltaïques. ALDI SUISSE utilise elle-même la majeure partie de l'énergie solaire pour le fonctionnement de ses propres succursales. Grâce aux grands systèmes photovoltaïques, la solution mise en œuvre permet un rendement solaire élevé avec une autoconsommation moyenne de 55 à 60 %.
Une autoconsommation élevée augmente la rentabilité
Il y a déjà une pompe à chaleur dans environ 90 % des nouveaux bâtiments et les nouvelles immatriculations de voitures électriques continuent d'augmenter fortement. Or, les pompes à chaleur et les véhicules électriques ne sont vraiment bas en CO2 que s'ils utilisent de l'électricité renouvelable. La combinaison avec un système photovoltaïque est donc logique : l'énergie solaire réduit les émissions de CO2 et une forte autoconsommation augmente la rentabilité du système PV. En effet, les coûts de production de l'énergie solaire sont inférieurs au tarif de l'électricité pour les ménages et parce que les fournisseurs d'énergie paient un faible tarif pour l'énergie solaire injectée dans le réseau.
Un bon moyen d'utiliser soi-même une grande partie de l'énergie solaire est d'organiser plusieurs utilisateurs finaux en groupement d'autoconsommation (ZEV). Celles-ci sont possibles aussi bien dans les immeubles locatifs que chez les propriétaires. Le degré d'autoconsommation des systèmes photovoltaïques est en moyenne de 30 à 40 %. Cette valeur peut être considérablement augmentée avec des solutions d'autoconsommation.
Une grande partie de l'électricité est utilisée sur place grâce au contrôle ciblé des consommateurs tels que les pompes à chaleur ou les véhicules électriques. L'avantage pour les propriétaires et leurs locataires : le coût de l'énergie solaire, de 8 à 16 centimes le kilowattheure, est inférieur au tarif de l'électricité pour les ménages, qui coûte 15 à 25 centimes le kilowattheure.
Un exemple pratique intéressant en est le projet "Côté Parc" à Genève. 776 panneaux photovoltaïques sur les toits du quartier constituent la base d'une solution solaire intégrée avec des pompes à chaleur, des bornes de recharge pour voitures électriques et le propre réseau électrique du quartier, y compris l'autoconsommation pour les utilisateurs.
Pour les propriétaires possédant de grandes surfaces de toit (à partir d'environ 700 m2), un modèle de construction est une option à considérer. Le fournisseur prend en charge tous les services – de la planification au financement, de la mise en œuvre à l'exploitation sur plusieurs décennies. Comprenant l'intégration de systèmes photovoltaïques, il s'agit d'une solution énergétique globale avec des modèles de chauffage, de refroidissement, d'électromobilité et d'autoconsommation.
Les clients commerciaux d'ewz peuvent compter sur des solutions efficaces et sur mesure d'équipes compétentes avec de nombreuses années d'expérience. Les coûts d'investissement, d'entretien et de réparation ne sont pas encourus pendant la durée du contrat. Après la fin de la durée du contrat – généralement de 20 à 30 ans – l'installation photovoltaïque devient la propriété du client.

juin 2022
Le camping-car à énergie solaire charge le véhicule de remorquage

L’Université des sciences appliquées et des arts de Lucerne ( HSLU ) a conçu un exemple pratique de vie durable sans émissions de CO2 : une maison mobile. L’électricité dont le papillon solaire a besoin à l’intérieur est produite par des ailes solaires dépliables. Cela charge également le véhicule tracteur électrique. Selon un communiqué de presse , les étudiants dirigés par Stephen Wittkopf sont fortement impliqués dans la mise en œuvre du projet. Il dirige le transfert de connaissances et d’innovation au Département de technologie et d’architecture de la HSLU.

Le Solar Butterfly est actuellement en construction près de Lucerne, dans le centre de la Suisse. Son matériau de construction est constitué en grande partie de déchets plastiques collectés en mer puis transformés. Le camping-car mesure 10 mètres de long et 13 mètres de large avec les ailes du panneau solaire vers le haut. Ils offrent un total de 80 mètres carrés d’espace pour produire de l’énergie solaire.

Le projet a été initié par le pionnier suisse de l’environnement Louis Palmer. Il y a 15 ans, il a été la première personne à faire le tour du monde dans une voiture à énergie solaire. À partir de mai 2022, le Solar Butterfly fera le tour du monde avec ses passagers. Lors de ce voyage autour du monde, ils veulent identifier 1000 projets inspirants contre le réchauffement climatique, les enregistrer puis les publier.

mars 2022
Les Métropolitains : Plus de 180 places de parking, prêt pour la voiture électrique

Les deux tours s’élèvent à environ 60 mètres dans le ciel et façonnent ainsi le caractère du quartier de Leutschenbach au nord de la ville de Zurich. Cependant, « The Metropolitans » n’est pas seulement impressionnant visuellement, c’est aussi un projet vitrine en matière d’électromobilité. Le parking souterrain a été aménagé de manière à ce qu’une infrastructure durable pour les véhicules électriques soit disponible pour les résidents des 212 appartements.

Décision claire
Lorsque les tours résidentielles ont été achevées en 2015/16, il n’y avait qu’une seule station de recharge dans le parking souterrain. Petit à petit, d’autres résidents ont fait équiper leur parking. « Il y a eu une certaine croissance sauvage », explique Christian Steiger qui, en tant que délégué des copropriétaires, a accompagné l’agrandissement dès le départ. « Lorsque d’autres propriétaires ont manifesté leur intérêt pour une borne de recharge, nous avons mis en place une équipe projet pour trouver une solution uniforme ». L’équipe a obtenu des offres et recommandé la solution de recharge d’ewz après un examen approfondi. « Travailler avec ewz dans la phase d’évaluation a été très agréable et productif », explique Steiger. « Nous avons également été impressionnés par le rapport qualité-prix, le savoir-faire et la solution complète. » L’assemblée des copropriétaires a suivi la recommandation et s’est prononcée, de loin, en faveur de la solution ewz.

Nouveaux piliers de plafond
Après le prix, ewz a soumis une demande de financement à la ville de Zurich, qui a couvert jusqu’à 60 pour cent des coûts de l’infrastructure de recharge dans le cadre de la contribution de 2000 watts. La demande a été approuvée – la mise en œuvre pourrait commencer au printemps 2021. Dans une première phase, les 187 places de stationnement du parking souterrain ont été reliées par un câble plat. Cela signifie que lors de votre inscription, il vous suffit d’installer et de connecter la station de charge. Plusieurs dizaines d’habitants l’ont fait directement : à l’été 2021, plus de 80 places de parking étaient déjà équipées d’une borne de recharge « easee ».

Selon l’emplacement d’un parking, la borne de recharge est soit fixée au mur (wallbox) soit suspendue au plafond. De tels piliers de plafond, chacun avec jusqu’à quatre stations de recharge, sont idéaux pour les places de stationnement au milieu des garages souterrains et impressionnent par leur design de haute qualité. Selon Christian Steiger, le retour sur la nouvelle infrastructure de recharge est très positif. « Les bornes de recharge sont belles et fonctionnent parfaitement », résume-t-il.

La gestion de la charge réduit les coûts
L’infrastructure de recharge de « The Metropolitans » comprend une gestion dynamique de la charge. Il garantit que toutes les voitures électriques connectées reçoivent suffisamment d’électricité et sont rechargées le lendemain matin. Dans le même temps, le système garantit que le besoin de recharge est coordonné avec les besoins des ménages. Cet équilibrage de charge automatique des bornes de recharge « easee » présente l’avantage de pouvoir recharger jusqu’à trois fois plus de véhicules électriques en même temps – 24h/24 et grâce à un tarif uniforme sans surcoût. Cela évite les surcharges ou même les pannes de courant et garantit une alimentation électrique fiable et stable. De plus, grâce à la gestion de la charge, une expansion coûteuse de la charge connectée des deux tours résidentielles a pu être évitée.

Facturation simple
Alors que l’extension de base de l’infrastructure de recharge a été payée conjointement par tous les propriétaires d’étages à l’aide d’une clé de distribution, le propriétaire individuel paie lui-même la borne de recharge. Les utilisateurs reçoivent une carte à puce (carte RFID) afin qu’ils puissent s’identifier à leur borne de recharge et activer la recharge. Le forfait ewz comprend également une application qui affiche à tout moment l’électricité consommée et les coûts. Vous serez facturé mensuellement via une carte de crédit qui est stockée dans l’application. Les utilisateurs ne paient que ewz CHF 9.90 par mois pour ces services.

Avantages de la solution de recharge ewz
Grâce à ce partenariat, les résidents bénéficient d’une solution complète et pérenne. L’équipe de projet et l’administration apprécient beaucoup d’avoir un interlocuteur unique avec ewz en tant qu’entreprise générale pour la planification, la mise en œuvre et l’exploitation de l’infrastructure de recharge. Cela garantit une solution efficace, orientée vers la pratique avec une évolutivité simple. Le service client d’Ewz 24h/24 et 7j/7 et sa réputation de partenaire de la ville renforcent le sentiment de sécurité du client. Vous pouvez également être assuré que vos véhicules électriques ne seront rechargés qu’avec de l’électricité verte.

Flexible, simple et durable : c’est ainsi que fonctionne la solution de recharge d’ewz. Et vous pouvez en savoir plus sur les solutions énergétiques d’ewz dans toute la Suisse ici.

novembre 2021
Le portail documente le développement des bornes de recharge

L’Office fédéral de l’énergie (OFEN ) écrit dans un communiqué de presse que plus d’un tiers de la consommation d’énergie se produit dans le trafic. L’utilisation accrue de voitures électriques vise ici à accroître l’efficacité. La communication désigne l’expansion de l’infrastructure de recharge correspondante comme un facteur important de promotion de la mobilité électrique.

Afin de pouvoir documenter le développement de l’infrastructure de recharge, les fournisseurs de bornes de recharge et l’OFEN ont mis en place une infrastructure de données commune, explique l’OFEN dans la communication. Avec leur aide, la disponibilité des bornes de recharge publiques en Suisse est affichée en temps réel sur le portail www.ich-tanke-strom.ch. Ces données sont utilisées par l’OFEN pour générer les chiffres clés de l’infrastructure publique de recharge. Ils sont mis à disposition sur le portail sous forme de visualisation de données. L’OFEN met les données sous-jacentes à disposition sous forme de données ouvertes sur le portail opendata.swiss.

20 fournisseurs participent désormais au projet de documenter le développement de l’infrastructure publique de charge, y compris les plus grands réseaux de charge de Suisse, evpass, MOVE, swisscharge et Plug’n Roll. Les fournisseurs de bornes de recharge publiques intéressés sont invités à se joindre au projet.

mars 2021
Schlieren sera électrique à l'avenir

La ville de Schlieren a acheté son premier véhicule à ordures électrique. L’un des trois véhicules à ordures de Schlieren a atteint sa durée de vie utile et doit être remplacé, selon un message . La ville ayant misé sur la mobilité électrique lors de l’achat de nouveaux véhicules pour des raisons de durabilité depuis 2020, un modèle électrique a également été sélectionné pour le nouveau véhicule à ordures. Celui-ci est construit par Designwerk Products AG à Winterthur.

Lors de sa séance du 13 janvier, le conseil municipal a approuvé la dépense de 775 000 francs. Le parlement municipal a approuvé le budget pour l’acquisition du véhicule à ordures le 16 décembre 2020.

Selon l’annonce, le premier véhicule à ordures électrique de Schlieren offre plusieurs avantages en fonctionnement. D’une part, il y a la réduction du CO2. Mais les coûts d’exploitation sont également payants. Parce que les coûts énergétiques de l’électricité sont beaucoup moins chers que le diesel. Les coûts d’entretien et de réparation sont moins chers qu’avec le diesel, car il y a moins de pièces d’usure avec les moteurs électriques qu’avec les moteurs à combustion. De plus, il n’y avait pas de redevances HVF – la redevance pour les poids lourds – ni de redevances routières. Avec une durée de vie de dix ans, le véhicule électrique est donc beaucoup moins cher qu’un véhicule diesel, selon la justification de la mairie.

janvier 2021
Urban Connect élargit sa gamme de flottes électroniques

Urban Connect AG a pu mener à bien un tour de financement de démarrage, selon un communiqué de presse. La société Mobility-as-a-Service a encaissé 2,5 millions de francs.

Selon l’annonce, Urban Connect est la première plateforme de mobilité multimodale d’Europe qui permet aux entreprises d’exploiter des flottes à faibles émissions. Urban Connect propose tous les véhicules – des vélos électriques et scooters électriques aux vélos cargo électriques et aux voitures électriques à usage partagé. Ils peuvent être réservés via une application. De plus, l’application permet l’intégration «simple» des flottes de véhicules existantes. Cette offre aidera les entreprises à «créer des environnements de travail plus verts, plus intelligents et plus sains – et des villes plus propres pour tous», a déclaré Judith Häberli, PDG, dans le communiqué de presse.

Une partie du cycle de financement maintenant achevé consiste en une garantie de prêt du fonds technologique de l’ Office fédéral de l’environnement . Selon son site Internet, cela «garantit des prêts aux entreprises suisses dont les produits innovants permettent une réduction durable des émissions de gaz à effet de serre». Ce soutien «nous permet d’intensifier nos activités», déclare Judith Häberli.

Les fonds frais iraient à la poursuite du développement de la plate-forme de mobilité numérique, « en particulier pour le contrôle des grandes flottes de véhicules », indique le communiqué. En outre, le développement de son propre logiciel d’analyse des données est prévu. Avec leur aide, Urban Connect peut donner à ses clients des recommandations basées sur des données pour une utilisation efficace de leur flotte de véhicules.

décembre 2020