L’histoire du stockage de l’électricité : Une aventure hors des sentiers battus
Le stockage de l’électricité est devenu un enjeu crucial dans notre société moderne, mais son histoire remonte bien plus loin qu’on ne pourrait le penser. Nous avons exploré les origines captivantes de cette épopée, qui jalonnent aujourd’hui les moindres facettes de notre gestion énergétique. Plongeons ensemble dans une aventure scientifique méconnue, mais qui a façonné notre monde à sa manière.
Les pionniers du stockage électrique : de la pile à la batterie
L’histoire du stockage de l’électricité débute véritablement au XIXe siècle. Les premières observations de phénomènes électriques remontent au VIe siècle avant J.-C. C’est en 1800 que le physicien italien Alessandro Volta invente la pile, un dispositif capable de produire de l’électricité. Cependant, il faut comprendre que les piles, bien qu’elles puissent être considérées comme un stock d’électricité, ne sont pas à proprement parler un système de stockage rechargeable.
L’extraordinaire revirement intervient en 1859, lorsque le physicien français Gaston Planté invente la batterie au plomb. Ce tournant majeur marque de son sceau l’histoire. C’est la première fois que l’électricité peut être véritablement stockée et restituée à volonté. La batterie de Planté se présentait sous la forme d’un prototype rudimentaire :
- Deux feuilles de plomb enroulées
- Un tissu en lin séparant les feuilles
- Le tout plongé dans une solution acide
Cet accumulateur, pour le moins original, a rapidement trouvé des applications pratiques. Dès la fin du XIXe siècle, des versions améliorées du modèle de base équipaient les premières voitures électriques, ouvrant la voie à une nouvelle ère de mobilité. Aujourd’hui, nos smartphones et nos véhicules électriques modernes sont les héritiers directs de ce coup de génie pleinement concrétisé.
L’eau comme moyen de stockage à grande échelle
Si la batterie a marqué un tournant dans le stockage de l’électricité à petite échelle, c’est l’eau qui a permis de stocker l’énergie en grandes quantités. Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) ont fait leur apparition au début du XXe siècle, offrant une solution avant-gardiste pour stocker l’électricité sous forme d’énergie potentielle.
La première STEP au monde a été mise en service en 1907 sur le Rhin, près de Schaffhouse, en Suisse. Cette installation pionnière, toujours en fonctionnement aujourd’hui, témoigne de la durabilité des stations de transfert d’énergie par pompage. En France, c’est en 1933 que la première STEP voit le jour dans les Vosges, entre le lac Noir et le lac Blanc.
Le principe de fonctionnement des STEP est simple mais efficace :
- Pendant les périodes de faible consommation, l’électricité excédentaire est utilisée pour pomper l’eau d’un réservoir bas vers un réservoir haut.
- Lorsque la demande en électricité augmente, l’eau est relâchée, faisant tourner des turbines pour produire à nouveau de l’électricité.
Les STEP dominent encore aujourd’hui le paysage du stockage d’électricité à grande échelle dans de nombreux pays. Par exemple, la Chine construit actuellement 2 à 3 GW de nouvelles capacités de STEP chaque année, une statistique éloquente illustrant la pertinence et la pérennité de telles infrastructures.
Vers des chapitres audacieux : volants d’inertie et air comprimé
L’histoire du stockage de l’électricité ne s’arrête pas aux batteries et aux STEP. D’autres technologies ont vu le jour, exploitant différentes formes pour le stockage. Parmi elles, les volants d’inertie et le stockage par air comprimé (CAES) méritent notre attention.
Les volants d’inertie, calqués sur un principe ancien, ont connu un regain d’intérêt au milieu du XXe siècle. Dans les années 1950, certaines villes belges et suisses ont bénéficié de leurs vertus pour alimenter des bus électriques. Le résultat ? Une autonomie accrue, équivalente en moyenne à 6 à 10 km. Depuis, les volants d’inertie modernes ont considérablement évolué, comme le montre le tableau ci-après.
| Caractéristiques | Années 1950 | 2024 |
|---|---|---|
| Matériau | Acier | Matériaux composites |
| Vitesse de rotation | 3 000 tours/minute | Jusqu’à 20 000 tours/minute |
| Durée de fonctionnement | Quelques minutes | Jusqu’à 15 minutes |
Quant au stockage par air comprimé, son histoire est tout aussi passionnante. La première installation CAES a été mise en service en 1978 à Huntorf, en Allemagne, avec une puissance impressionnante de 290 MW. L’utilisation de l’air comprimé remonte en réalité à la fin du XIXe siècle. C’est dans la capitale française, à Paris, qu’un réseau d’air comprimé alimentait initialement les horloges publiques. Petit à petit, son spectre a englobé davantage d’applications pour, in fine, fournir de l’électricité à certains établissements de la ville.
Notre conclusion sur l’histoire du stockage de l’électricité
Ces quelques exemples que nous venons de vous narrer avec tant d’enthousiasme ne sont pas exempts de défis sous-jacents. Aussi beau soit le récit, des zones d’ombre subsistent.
Le plus gros concerne le rendement. Le CAES, par exemple, n’atteint qu’une efficacité électrique d’environ 45%, tandis que le stockage par hydrogène, une technologie plus récente, peine à dépasser les 35%. En comparaison, les STEP délivrent un rendement nettement supérieur d’environ 80%, et les batteries modernes peuvent atteindre le seuil honorifique de 90%.
L’histoire du stockage de l’électricité est loin d’être terminée, et chaque innovation nous rapproche d’un avenir en pleine mutation. Les progrès continueront de jouer un rôle important dans notre mix énergétique futur. Pour plus d’informations, nous vous invitons à parcourir notre plateforme, un univers où autoconsommation solaire et générateurs portables font bon ménage.