Les émissions de gaz à effet de serre doivent pratiquement disparaître au cours des prochaines décennies pour éviter les pires effets du changement climatique, et les émissions les plus difficiles à éliminer pourraient provenir d'industries telles que l'acier et le ciment qui devraient jouer un rôle important dans de nouvelles infrastructures vertes. Les éoliennes, par exemple, sont principalement fabriquées en acier, mais, du moins jusqu'à présent, il était presque impossible de fabriquer cet acier à l'aide d'énergies renouvelables.
Cela pourrait commencer à changer si une startup développant une “batterie thermique” réussissait à passer du laboratoire au monde réel. C'est ce que Rondo Energy, basé à Oakland, en Californie, vise à faire avec un nouveau financement de 22 millions de dollars du fonds d'investissement climatique de Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures, et de la société d'investissement soutenue par les services publics Energy Impact Partners.
La batterie thermique est censée pouvoir fournir à l'industrie lourde une chaleur extrême générée par les énergies renouvelables, une solution qui pourrait aider à nettoyer les opérations industrielles embêtantes qui représentent environ un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre. L'entreprise pense que sa technologie peut réduire les émissions mondiales de 1 % au cours de la prochaine décennie.
L'entreprise pense que sa technologie peut réduire les émissions mondiales de 1 % au cours de la prochaine décennie
Jusqu'à récemment, de nombreux efforts pour réduire les émissions de dioxyde de carbone qui réchauffent la planète visaient à faire fonctionner le secteur de l'électricité avec de l'énergie propre, puis à électrifier d'autres sources de pollution comme les voitures et les bâtiments. Mais cela ne réduit pas nécessairement la pollution qui provient de la fabrication de nombreux matériaux de construction, produits chimiques et engrais.
Ces industries ont été qualifiées de «difficiles à décarboner» car elles dépendent souvent du charbon, du pétrole ou du gaz pour allumer des fours ou des fours à des températures extrêmement élevées. La fabrication de l'acier, par exemple, consiste à chauffer le charbon à environ 1 800 degrés Fahrenheit. En raison de ce processus sale et de l'omniprésence de l'acier dans la construction, l'industrie sidérurgique représente à elle seule environ 8 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
Pour changer cela, Rondo Energy a trouvé un nouveau façon d'utiliser de vieilles astuces. Sa batterie puise dans les énergies renouvelables pour chauffer une sorte de brique qui s'apparente aux briques réfractaires déjà utilisées dans les hauts fourneaux pour l'acier.
Le PDG de Rondo Energy, John O'Donnell, décrit la batterie de son entreprise comme une grande “boîte à chaussures isolée pleine de briques”. L'électricité chauffe la brique rapidement. Lorsque l'air traverse le réseau de briques, il est surchauffé, atteignant environ 2 000 degrés Fahrenheit. Cette chaleur peut être utilisée directement ou transformée en vapeur à haute pression souvent utilisée dans la fabrication.
“Parce que c'est simple et ennuyeux, [la technologie] peut être utilisée à très grande échelle avec des économies le conduire et s'attaquer à un gros problème », a déclaré O'Donnell à The Verge.
O'Donnell a fondé Rondo Energy en 2020 après avoir lancé quelques autres entreprises qui exploitaient l'énergie solaire pour générer de la vapeur pour les processus industriels. D'autres adoptent des approches légèrement différentes du problème. Au moins une entreprise a cherché à exploiter le soleil pour le ciment et l'acier en concentrant la lumière du soleil pour atteindre des températures extrêmement élevées. Plus tôt cette année, Breakthrough Energy Ventures a financé une société appelée Boston Metal qui vise à décarboniser la fabrication de l'acier par électrolyse. Et certaines aciéries utilisent déjà de l'électricité – provenant souvent de centrales au charbon – pour transformer la ferraille.
En plus de réduire la pollution de l'industrie lourde, la brique de Rondo Energy peut également tirer parti de l'excès d'énergie renouvelable qui pourrait autrement submerger le réseau ou être gaspillé. Dans la Californie ensoleillée, les prix de l'énergie solaire pendant la journée peuvent parfois chuter si bas – en territoire négatif – que les services publics y perdent de l'argent. Les batteries de Rondo, cependant, peuvent absorber et stocker l'énergie afin qu'elle puisse être utilisée plus tard. De nombreuses recherches sont en cours sur les grosses batteries au lithium qui peuvent se connecter au réseau pour jouer une fonction similaire.
L'entreprise doit encore trouver comment concrétiser ses grands projets. Jusqu'à présent, ses prototypes ont juste fait leurs preuves en laboratoire. Le financement de 22 millions de dollars reçu ce mois-ci ira aux premières lignes de fabrication pour fabriquer les batteries à grande échelle. Certains projets de démonstration auront lieu cette année dans le comté de Kern en Californie. O'Donnell n'a pas partagé à quoi ils serviront, mais la directrice de la planification du comté, Lorelei Oviatt, a déclaré à The Bakersfield Californian que la technologie pourrait potentiellement être utilisée pour “tout, de l'acier vert à la fabrication conventionnelle et au ciment qui nécessite à la fois des énergies renouvelables”. sous forme de chaleur à haute température. »
Fondamentalement, la batterie thermique offre également une alternative à deux solutions controversées pour résoudre le problème des émissions industrielles. Le carburant hydrogène et les technologies qui capturent le dioxyde de carbone des cheminées ont jusqu'à présent retenu le plus l'attention pour leur potentiel de nettoyage de l'industrie lourde. Mais ils ont été confrontés à de nombreuses réactions de la part des sceptiques, craignant de détourner l'attention des efforts visant à se détourner des combustibles fossiles. Aujourd'hui, la plupart de l'hydrogène est fabriqué à partir de gaz, bien qu'il puisse également être fabriqué à partir d'énergies renouvelables. Les technologies de capture du carbone, quant à elles, permettent aux installations polluantes de continuer à brûler des combustibles fossiles tout en affirmant qu'elles passent au vert en réduisant le CO2, même s'il reste d'autres polluants.
“Si vous voulez aller vite, rendez-le ennuyeux”
Le captage du carbone et l'hydrogène doivent également prouver qu'ils peuvent être déployés à grande échelle. Ils sont actuellement très coûteux et nécessitent encore beaucoup plus d'investissements en R&D et en infrastructures, y compris un nouveau réseau de pipelines pour déplacer l'hydrogène et le carbone capturé. La technologie de Rondo est relativement plus simple et moins chère à déployer, selon O'Donnell, en partie parce qu'elle s'appuie sur des techniques plus anciennes et établies.
“C'est moins cher parce que c'est ennuyeux”, déclare O'Donnell. « Si vous voulez aller vite, rendez-le ennuyeux ; utilisez des éléments sur lesquels vous pouvez compter. »
La batterie thermique de Rondo est confrontée au même défi que les autres technologies de batterie : devenir un rebut à la fin de son cycle de vie. L'ensemble du système a une durée de vie de 50 ans, bien que O'Donnell affirme que bon nombre de ses composants individuels peuvent durer des décennies de plus et être recyclés ou éliminés comme des matériaux similaires déjà utilisés dans la fabrication de l'acier.