Deux entreprises suisses ont développé des nouveautés intéressantes pour le stockage de l’énergie : un accumulateur utilisant une solution de soude caustique (hydroxyde de sodium ou natron) qui permet de valoriser le surplus d’électricité estival pendant l’hiver ; un accumulateur à PCM (Phase Change Material - matériau à changement de phase), très compact, qui libère ainsi beaucoup d’espace dans une cave ou un local technique.
Aujourd’hui, l’électricité solaire peut être produite de manière très fiable et économique. Les modules photovoltaïques modernes fournissent de l’électricité même lorsque la lumière est faible ou diffuse, et l’amortissement d’une installation est plus rapide qu’auparavant. Les choses se gâtent toutefois au niveau du stockage, car les batteries actuelles ne peuvent couvrir que quelques jours de consommation. Avec la différence de production importante entre l’été et l’hiver, il faudrait disposer d’une capacité de stockage de plusieurs semaines, voire de plusieurs mois pour profiter de l’énergie des beaux jours.
Une nouvelle approche
Utiliser d’énormes batteries n’a aucun sens, que ce soit sur le plan technique ou économique. Un stockage saisonnier ne devrait donc pas emmagasiner de l’électricité, mais de la chaleur. Si cette « transition du stockage » réussit, les énergies renouvelables deviendront encore plus intéressantes et performantes, même en hiver. C’est exactement ce qu’une entreprise suisse souhaite réaliser. Avec « SeasON », la société Matica AG de Kaltenbach (TG) a développé un accumulateur de chaleur saisonnier. Depuis l’automne dernier, une installation pilote est en service à Frauenfeld, où elle permet de chauffer et de refroidir un bâtiment voisin de la STEP. Raphael Baumann, responsable du projet « SeasON », explique : « En été, nous ajoutons de la chaleur à une solution de soude caustique. L’eau contenue dans la soude caustique s’évapore (elle est stockée pour être ensuite réutilisée) et la solution est ainsi plus concentrée. Pour être précis, la soude caustique ne stocke que le potentiel de production de chaleur, pas la chaleur elle-même ». Ensuite, lors du processus de décharge (où l’eau stockée est réinjectée dans la soude caustique), la transformation n’entraîne que très peu de pertes d’énergie. En comparaison avec un système de batteries, une quantité plus importante de l’énergie accumulée est conservée et peut être récupérée. La chaleur obtenue à partir de la solution de soude caustique contribue ainsi à la production de chaleur ambiante ou d’eau chaude sanitaire. Le générateur de chaleur du bâtiment (par exemple une pompe à chaleur) est ainsi moins sollicité.
Outre l’installation de Frauenfeld, une deuxième installation beaucoup plus grande est en cours de construction à Kaltenbach. Grâce au stockage à la soude caustique, un bâtiment de la Poste Suisse est approvisionné avec une puissance de chauffage de 36 kW.
Des solutions plus compactes
« Pour une maison individuelle standard, une puissance nettement inférieure suffit, à savoir environ 8-10 kW », précise Raphael Baumann. Matica AG travaille actuellement à la production en série de ces systèmes. Les premières installations devraient être mises sur le marché dans le courant de cette année. Comme pour le mazout, le stockage de la soude caustique nécessite soit une cuve à double paroi, soit une cuve simple avec un bac de rétention. À Frauenfeld, on travaille avec des contenants de 500 litres chacun. Pour une maison individuelle ou un immeuble, les citernes seront certainement plus petites afin de pouvoir être facilement installées dans une cave. La soude caustique doit être manipulée avec précaution, mais elle ne présente pas de risque d’inflammabilité.
Gain de place important
Une autre entreprise suisse, Cowa Thermal Solutions AG, permet de stocker la chaleur non pas de manière saisonnière, mais en économisant énormément de place. L’entreprise est une spin-off de la Haute École de Lucerne (HSLU). Elle développe et produit des accumulateurs qui stockent l’énergie thermique, que ce soit pour le chauffage ou pour l’eau sanitaire. Elle utilise un matériau à changement de phase (PCM) à base de sels naturels. Lorsque le PCM est chauffé, il fond, absorbant ainsi une grande quantité d’énergie. En revanche, si on laisse le PCM se solidifier à nouveau, la chaleur accumulée est libérée. Les accumulateurs Cowa fonctionnent en quelque sorte comme des coffres-forts énergétiques compacts : la quasi-totalité de la chaleur qui y est déposée peut également être retirée et utilisée, selon les besoins.
Un fonctionnement parfait
Ce système est déjà opérationnel, par exemple dans la maison de la famille Moor, où le système a été mis en service à l’automne 2024 et a fonctionné pendant tout l’hiver. Deux cubes élancés ont été placés dans l’ancien local de la citerne à mazout. Leurs dimensions ne sont que de 60 x 34 centimètres pour une hauteur de 140 centimètres. « Nous apprécions beaucoup ce gain de place. L’ancienne cuve avait une capacité de 6500 litres. La libération de cet espace nous a permis d’installer un petit atelier », explique Stefan Moor. « La technique fonctionne parfaitement : au niveau du chauffage, nous ne remarquons aucune différence. Pour l’eau chaude, il faut vraiment multiplier les douches et les bains avant que la température ne commence à baisser ». Les accumulateurs Cowa de la famille Moor sont des appareils de première génération, et l’entreprise optimise en permanence la recette du matériau PCM. Dès l’été 2025, certains modèles seront disponibles pour environ 4500 francs. À l’avenir, d’autres accumulateurs avec différents niveaux de température devraient être mis sur le marché.
Les personnes qui envisagent de remplacer leur chauffage, d’installer des panneaux photovoltaïques ou d’optimiser l’utilisation de leurs surfaces disposent désormais d’options intéressantes grâce à ces deux nouvelles technologies.
