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Résumé :
- Le principe : Un stockage sous forme chimique via des molécules « interrupteurs » plutôt qu’un stockage thermique passif.
- L’innovation : Le contrôle de la libération de chaleur par un catalyseur acide, rendant la réaction réversible et pilotable.
- La prudence : Plusieurs paramètres clés — rendement, température de sortie, durée de stockage et coûts — ne sont pas précisés dans les sources disponibles.
Un changement de structure moléculaire pour piéger la lumière
L’intégration des énergies renouvelables fluctuantes dans le mix énergétique dépend étroitement des capacités de stockage. Face à ce défi, une équipe impliquant l’ENS Paris-Saclay, le CNRS, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Perpignan étudie une voie spécifique : l’utilisation de molécules photochromes.
Pour vulgariser ce mécanisme complexe, on peut comparer ces molécules à des interrupteurs microscopiques. Sous l’exposition de la lumière, elles changent de configuration, ce qui permet d’emprisonner l’énergie solaire sous une forme chimique. Selon le communiqué de l’ENS Paris-Saclay, ces « commutateurs photosensibles » stockent l’énergie jusqu’au déclenchement de la réaction inverse. Les sources ne précisent toutefois pas la durée maximale de ce stockage ni les pertes éventuelles d’énergie durant cette phase (« non précisé dans la source »).
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Un déclencheur acide pour une restitution pilotée
L’apport majeur de l’étude parue le 25 septembre 2024 dans la revue Chemical Science concerne la maîtrise de la restitution de cette énergie. Selon les auteurs de la publication (parmi lesquels figurent notamment Rémi Métivier et Keitaro Nakatani), le contrôle précis du moment où la chaleur est libérée constituait, selon les chercheurs, un point de recherche complexe.
Les scientifiques décrivent un mécanisme où l’ajout d’une très faible quantité d’acide sert de catalyseur. Selon l’étude, ce procédé permettrait de transformer l’énergie stockée en énergie thermique « à la demande ». Ce caractère réversible est présenté par le CNRS comme un moyen de choisir le moment de la libération de chaleur, offrant ainsi une piste qui pourrait contribuer à la flexibilité des systèmes énergétiques solaires.
Durabilité et inconnues : les données du laboratoire
La viabilité de ce type de stockage dépend de la répétition des cycles. D’après les informations communiquées par l’ENS Paris-Saclay, ces molécules présentent une résistance à la lumière et sont réutilisables sur plusieurs cycles de stockage et de conversion. Cependant, le nombre exact de cycles réalisables n’est pas précisé dans les documents consultés.
En l’état actuel des travaux, plusieurs indicateurs nécessaires à une évaluation industrielle restent à définir :
- Le rendement énergétique global (rapport entre lumière captée et chaleur restituée).
- La température de la chaleur libérée lors de la réaction.
- La stabilité à long terme et la sécurité liée à l’utilisation du catalyseur acide à grande échelle.
- La viabilité économique et les coûts de production de ces molécules spécifiques.
Quelles perspectives pour la filière solaire ?
Pour les acteurs de la transition énergétique, cette innovation représente une piste d’étude pour pallier l’intermittence du rayonnement solaire. En stockant l’énergie sous forme chimique, les chercheurs explorent la possibilité de limiter certaines déperditions observées dans les systèmes thermiques classiques, bien que ces performances ne soient pas encore établies (« non précisé dans la source »).
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Selon les institutions impliquées, ces travaux ouvrent des perspectives pour élaborer des systèmes de stockage contrôlables. Il est toutefois important de souligner que l’étude ne mentionne aucun calendrier de développement, ni projet de démonstrateur industriel. Cette recherche fondamentale constitue une brique scientifique qui pourrait, sous réserve de futurs développements, contribuer au stockage de chaleur d’origine solaire.
- Source : Chemical Science / Communiqués de presse ENS Paris-Saclay et CNRS. / 25 septembre 2024
- Laboratoires : PPSM (Photophysique et photochimie – ENS Paris-Saclay/CNRS), ICMMO (Orsay), PROMES (Procédés, matériaux et énergie solaire – Perpignan).
Statut : Recherche fondamentale / Preuve de concept.
