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Grâce à une technologie basée sur la gravité et le béton, Energy Vault vise à stocker les énergies renouvelables de manière plus efficace.
La vidéo a circulé sur les réseaux sociaux : dans une ambiance futuriste, une grue massive de 120 mètres de haut utilise ses six bras pour déplacer simultanément des blocs de béton de 35 tonnes à différents niveaux d'une tour de béton tentaculaire. Cet étrange ballet ne vise pas à construire une ville ou un immeuble démesuré mais... à stocker de l'électricité.
Conçu par la startup américano-suisse Energy Vault, en collaboration avec l'américain Atlas Renewables et China Tianying, ce monstre de béton promet une capacité de stockage de 25 MW/100 MWh. Son objectif est de répondre aux besoins de stockage de plus en plus urgents à mesure que les énergies renouvelables se développent. Car plus les capacités augmentent, plus les prix deviennent volatils, pénalisant les consommateurs et les investisseurs lorsqu'un manque de demande fait basculer les prix en territoire négatif.
L'approche s'inspire des stations STEP (Pumped Storage Energy Transfer), ces gigantesques lacs interconnectés installés dans les montagnes françaises dans les années 1970 pour "stocker" l'électricité des centrales nucléaires pendant la nuit et la restituer pendant la journée en pompant de l'eau pour alimenter des barrages. Ce nouveau système de stockage d'électricité a été mis en œuvre pour la première fois en Chine en 2023, à Rudong, près de Shanghai. Un prototype avait également été développé en Suisse en 2020, revendiquant une efficacité énergétique de 75 %.
Le principe est technologiquement simple : lorsque la production d'électricité dépasse la demande ou que les prix le justifient, la grue hisse les blocs de béton au sommet pour convertir l'énergie cinétique en énergie potentielle. Pour la "décharger", les mêmes blocs de béton sont redescendus au sol. La vitesse actionne alors une turbine qui produit de l'électricité.
Energy Vault promet également de nombreux autres projets en Chine. En novembre 2023, l'entreprise, en partenariat avec la société chinoise Tianying, a annoncé des accords avec cinq municipalités chinoises (Hebei, Jiangsu, Gansu, Jilin et Xinjiang) pour développer 1 160 MWh de batteries.
Pour concurrencer les batteries au lithium qui dominent le marché, Robert Piconi, CEO d'Energy Vault, met en avant trois avantages : l'absence de technologie de pointe et la facilité de mise en œuvre (cette installation ne nécessite pas de géographie spécifique comme la STEP), l'absence de dégradation des capacités de stockage dans le temps, et les vertus environnementales de cette batterie puisqu'elle n'utilise pas de matériaux critiques.
Toutefois, ces arguments sont relatifs puisque la production de béton émet plusieurs centaines de kg de CO2 par mètre cube. De plus, ces installations massives peuvent se heurter à une forte opposition de la part des riverains. Les spécialistes soulignent également la faible densité énergétique de ces solutions, qui nécessitent de construire d'imposants murs de béton pour stocker l'équivalent d'une batterie au lithium de quelques mètres cubes. En d'autres termes, la mise à l'échelle est très incertaine.
La difficulté est également économique. Alors que le stockage est promis à un bel avenir, la volatilité des prix liée aux variations de la production renouvelable n'est pas encore suffisante pour rémunérer de tels projets. "Les systèmes de stockage par batterie devraient devenir un élément clé de la transition énergétique ; cependant, les questions relatives à leur rentabilité ralentissent leur déploiement. Compte tenu des conditions de marché, l'arbitrage sur le marché de l'énergie n'est pas un modèle économique viable", notent les analystes de Rystad Energy.
En 2022, le géant allemand Siemens Gamesa a annoncé l'arrêt de son projet de construction d'un démonstrateur de stockage d'électricité dans la roche volcanique. "Le marché commercial du stockage à grande échelle et à long terme n'a pas encore émergé", argumente le groupe allemand.