teaching:exos_batterie_capacite_densite [Didier Villers, UMONS

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====== Quelles tailles et capacités de batteries électriques pour assurer l'utilisation d'énergies renouvelables ======
Le stockage énergétique est nécessaire dans le cadre d'une transition vers 100% d'énergie renouvelable. Si l'énergie hydroélectrique peut être utilisée à volonté (pilotable), ce n'est pas le cas des productions d'électricité via les éoliennes et les panneaux photo-voltaïques qui sont de plus en plus installés.

Questions :
  * capacités en jeux : besoins
  * capacités envisageables pour des batteries : taille, poids, matériaux nécessaires,...
  * densité, coûts,... ?
  * efficacité (rapidité, densité de courant, temps de charge-décharge)

Quelques ordres de grandeur :
  * batteries de voiture électrique :
    * [[https://www.automobile-propre.com/batterie-52-kwh-combo-50-kw-renault-justifie-les-choix-techniques-de-la-nouvelle-zoe/|Renault ZOE avec une batterie de 52 kWh]] (390 km d'autonomie - environ 4000 EUR par 10 kWh)
    * 100 kWh pour la future Peugeot e-208
    * 30 kWh pour une [[wp>fr:Nissan_Leaf|NissanLeaf]]
    * [[wp>fr:Station_de_recharge|Station de recharge]] - une charge peut se faire en environ 30 minutes sur une borne rapide
  * consommation domestique (par jour ?)
  * capacité des batteries d'ordinateurs portables
  * capacité des batteries de smartphone
  * Facteurs de conversion d'énergie : kWh, joule, TEP ([[wp>fr:Tonne_d'équivalent_pétrole|Tonne d'équivalent pétrole]],...

===== Références =====

  * [[http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed3004269|Sustainable Mobility, Future Fuels, and the Periodic Table]] Timothy J. Wallington et al, J. Chem. Educ., 2013, 90 (4), pp 440–445 DOI: 10.1021/ed3004269

Aussi :
  * Recyclage des piles et batteries (cf. aussi [[plomb]] pour les batteries de voiture)
    * [[https://www.bebat.be/fr/homepage|Bebat]]
    * [[https://www.youtube.com/watch?v=lMn-sDvgj4Q|Battery Recycling]]
    * [[wp>Battery_recycling|Battery recycling]]


===== Les autres solutions =====
  * les centrales nucléaires civiles (fission)
  * la fusion nucléaire
  * le stockage d'énergie sous forme de sels fondus (variante des [[wp>fr:Centrale_solaire_thermodynamique|centrales solaires thermodynamiques]]
  * STEP (station de transfert d’énergie par pompage) [[https://www.youtube.com/watch?v=cOKSst-un8c|Comment fonctionne une station de transfert d'énergie par pompage (STEP) - EDF]] → 27.25 Wh ou 98100 J par m3 et par 10m de dénivelé (m g h).
  * hydroélectrique
    * France : [[https://www.ladocumentationfrancaise.fr/rapports-publics/064000471/index.shtml|Rapport sur les perspectives de développement de la production hydroélectrique en France]], Fabrice Dambrine, 2006
  * gaz sous pression
  * Stockage chimique :
    * hydrogène (électrolyse)
    * méthane, méthanol
  * Azote liquide pour source froide de moteur
    * projet [[http://azergy.e-monsite.com/|Azergy]]
    * [[https://www.highviewpower.com/|Highview Power]]
  * smart grid pour délocaliser fortement les productions et assurer le transport. Des éoliennes au Groenland pourraient alimenter les états-unis et l'Europe de manière décalée par exemple.
    * mettre sur les réseaux les voitures électriques pour que les batteries assurent de manière collective un stockage global, à mettre en relation à une solution personnelle d'autoconsommation solaire 
  * [[https://medium.com/the-future-is-electric/teslas-and-other-electric-cars-wont-dent-the-grid-never-mind-break-it-f38811d96750|Teslas and other electric cars won’t dent the grid, never mind break it - Renewables are increasing capacity faster than electric cars are increasing demand]] Michael Barnard, Sep 27, 2018 : évolution de la demande d'électricité avec la croissance du parc de voitures électriques
  * [[https://wlockett.medium.com/lgs-next-battery-could-revolutionise-the-ev-world-cbdc33cbc5fb|LG’s Next Battery Could Revolutionise The EV World - Their lithium-sulphur battery may soon make Teslas unbeatable]] Will Lockett, Medium, 28/01/2023
  * [[https://www.ft.com/content/87cb8e92-8e82-4755-8fc3-2943f8f63e1d|Toyota says solid-state battery breakthrough can halve cost and size -+ Financial Times]]