STOCKAGE D’ENERGIE

(1)

STOCKAGE D’ENERGIE

Mercredi 29 mars 2017

Didier Floner et Florence Geneste

Institut des Sciences Chimiques de Rennes - UMR CNRS 6226 Equipe Matière Condensée et Systèmes Electroactifs (MaCSE)

Université de Rennes 1 – Avenue du général Leclerc – 35042 Rennes Cedex

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Stockage d’énergie

2 Discussion autour du stockage

- Production d’électricité mondiale

- Stockage des énergies issues des énergies renouvelable - Stockage électrochimique :

1- Lithium

2- Pile à combustible (H2/O2) 3 - Electrolyte circulant

Visite laboratoire

- Batterie redox flow en fonctionnement (1W)

- Montage / démontage ( membrane, électrode…)

Visite Kemwatt

- Batteries de 1 W à 20 KW

- Vers 100 kW…..

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3

•  Stockage d’énergie

3 09 juin 2011 : Angela Merkel (Chancelière Allemande)

« Après la catastrophe de Fukushima , mon point de vue à changé » Objectif : Une consommation d'électricité brute assouvie à 80 % par des sources

renouvelables à l'horizon 2050

2011 : 17 Réacteurs nucléaires 2016 : 8 Réacteurs nucléaires 2016 : Une consommation d'électricité couverte à un tiers par les renouvelables

MAIS

Plusieurs milliards d’euros investis dans les infrastructures 42 % de la production du courant provient du charbon

Augmentation des émissions de CO

₂

(n°1 en Europe) Electricité 41% plus cher que les autres Européens

Allemagne = Laboratoire

(4)

4 Croissance mondiale PIB

(5)

Appauvrissement des minerais

ProducIon d’électricité GénéraIon et stockage

Réchauﬀement climaIque

Croissance mondiale

Problèmes géopoliIques Problèmes

géopoliIques

5

(6)

Produc'on électrique mondiale

1 TW.h = 1 TeraW.h = 10

³

GigaW.h = 10

⁶

MegaW.h = 10

⁹

KW.h = 10

¹²

W.h

OCDE = Organisation de Coopération et de Développement Economique (Siège; Paris)

Pays de l’Union Européenne, USA, Canada, Chili, Australie, Nouvelle Zélande, Japon, Corée du sud..

Source : U.S. Energy Information Administration

6

(7)

Production d’électricité par type de combustible

Source : U.S. Energy Information Administration

Problème du stockage MINEUR

Problème du stockage MAJEUR

2012 2040

Energie

renouvelable

23 % 29 %

Charbon

39 % 29 %

Gaz

23 % 28 %

Nucléaire

11 % 12 %

Pétrole

4 % 2 %

7

(8)

8 Energies Renouvelables

Production d’électricité par les énergies renouvelables

Fabrication facile, diversité, pas de pression géopolitique

AVANTAGE

PROBLEME

Quelle énergie utilisée par une nuit sans vent ? Comment stocker l’électricité ?

Peu de solutions efficaces

Source : Présentation J.M. Tarascon, 1^er colloque Energie CNRS et académie des Technologies 2/10/2012

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Stockage d’énergie

9

Système de Transfert d’Energie par Pompage – STEP : l’électricité sert à pomper de l’eau d’un bassin inférieur vers un bassin supérieur. L’électricité est stockée sous forme de retenue d’eau et reproduite au besoin en laissant l’eau redescendre par gravité du bassin supérieur au bassin inférieur en passant à travers une turbine.

SOURCE : CEA

http://www.cea.fr/comprendre/pages/energies/renouvelables/essentiel-sur-stockage-stationnaire-energie.aspx

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Stockage d’énergie

10

Stockage par air comprimé – CAES : l’électricité alimente un compresseur qui va comprimer de l’air ensuite stockée dans des cavernes souterraines. L’air circule ensuite des cavernes vers une turbine pour produire de nouveau de l’électricité.

SOURCE : CEA

http://www.cea.fr/comprendre/pages/energies/renouvelables/essentiel-sur-stockage-stationnaire-energie.aspx

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Stockage d’énergie

11

SOURCE : CEA

Vecteur hydrogène : L’électricité va permettre de produire, via un électrolyseur, de l’hydrogène. Le gaz est ensuite stocké soit sous forme liquide, solide ou gazeuse avant d’être consommé dans une pile à combustible. Recombiné à l’oxygène il va ainsi produire de l’eau et de l’électricité.

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Stockage d’énergie

12

SOURCE : CEA

Les volants d’inertie : L’électricité fait tourner à très grande vitesse une masse autour d’un axe cylindrique dans un caisson isolé. L’énergie cinétique entraînée par la rotation du cylindre peut ainsi être conservée. Cette énergie est ensuite récupérée sous forme d’électricité grâce à un alternateur (principe de la dynamo).

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Stockage d’énergie

13

SOURCE : CEA

Les batteries : Le stockage d’électricité s’effectue grâce à des réactions électrochimiques qui consistent à faire circuler des ions et des électrons entre deux électrodes.

Les composants chimiques peuvent être différents d’une technologie à une autre, créant ainsi une grande variété de batteries.

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Stockage d’énergie

14

SOURCE : CEA

Le stockage par chaleur sensible qui consiste à chauffer un fluide caloporteur ou un solide. La chaleur est ensuite récupérée en chauffant un autre fluide. C’est le principe du ballon d’eau chaude, couplé à un panneau solaire thermique. C’est aussi tout simplement le cas d’une pierre posée près d’une cheminée.

Une fois qu’elle a emmagasiné la chaleur, elle peut être déplacée et céder sa chaleur.

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Panorama des techniques de stockage d'énergie

Source :Prudent Energy

15

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Stockage d’énergie

Prépondérance des différentes technologies

16

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Stockage de l’énergie électrique : Batteries / piles

Première réflexion : NASA

A partir des années 1960 LUNE

Objectif

1^er vol 12 avril 1981

Projet CNES 1975

Comment fabriquer de l’électricité sur la lune ???

17

(18)

Pile à combustible H

₂

/O

₂

Batterie à électrolyte circulant (redox flow) Batterie Lithium

18

(19)

Fonctionnement d’une batterie

19 Electrode Négative

Electrode positive

Accepteur d’électrons

(Oxydant)

Donneur d’électrons

(Réducteur)

Travail électrique Spontané

Travail non spontané

Quantité d’électricité délivrable (Joule) Quantité de matière active (Réducteur et Oxydant) Puissance (WATT) Différence de potentiel x Intensité du courant

Batteries/piles : Principe

(20)

20

!  Nature de Red1 et Ox2 (métal, ion, molécule..)

!  Valeur de la f.e.m = E₂ – E₁

!  Nature et conductivité du milieu (aqueux, organique)

Red1

Ox1

Ox2

Red2

e^- e^-

+

A V

+ +

+ + +

+

+ +

E

₂

E

₁

i

im

Batteries/piles : Principe

(21)

21 Puissance : P = U

^x

i (W)

P (

m

W/cm

²

)

I

(mA)

i= f (S) : il faut raisonner en terme de densité de courant J = i / S U = f.e.m. = f(C,q)

Recherche : Développer des matériaux conducteurs de grandes surfaces spécifiques

Batteries/piles : Principe

(22)

22 Système redox rapide

(réversible à quasi réversible) : batterie

Système redox lent

(faiblement réversible à irréversible) : pile et pile à combustible

f.e.m. en décharge i_c

i_a

Ox 1

E₁ E₂

E (V) i (mA)

Red 2 Ox 2

Ox 2 Red 2

Red 1

Red 1 Ox 1

+

_

d.d.p en charge

H₂O O₂

H₂O H₂

Batteries/piles : Principe

Limites cinétiques

(23)

Classification des batteries 23

Composi'on de la Ma'ère Ac've (M.A.)

ETATS Solide Liquide Liquide / Gaz

ELECTRODES

-‐ Métal/oxydes

-‐ Polymères Ions /molécules solubles

+ conducteur électrique Eléments électroacIfs + conducteur électrique

PRINCIPES

EXEMPLES

Plomb / acide Nickel / Cadmium Lithium

Vanadium H2 / O2

Methanol / O2

CARACTERISTIQUES

Pas de membrane d.d.p. élevé

Puissance élevé

d.d.p faible

Stockage en M.A. importante QuanIté d’électricité élevé

d.d.p faible

Stockage en M.A. importante QuanIté d’électricité élevé

MARCHE

Commercial Commercial Non commercial

V

M₁/M₁Ox M₂/M₂Ox

V

A

B

C

D

V

A

B

C

D

(24)

Batterie au lithium : contexte Début du lithium commercial

Années 1980s de la NASA à SONY en passant par SAFT

Li⁺ Li⁺ e^-

e^-

i i

Charge

Li Gr

Li⁺ Li⁺ e^-

e^-

i i

Décharge

Li Gr

Li

Pendant la charge Perte de lithium

Li⁺

ΔE environ 3V

24

(25)

25

Composition de la cathode et de l’anode -  Matériau actif

-  Binder plastifiant -  Collecteur de courant

- Additifs : Augmente la conductivité Séparateur

Composant qui isole électriquement l’anode et la cathode et évite les court-circuit.

Ex : polyoléfines microporeux

Electrolyte

-  Sel de lithium dissocié dans un solvant -  Additif : Stabilise l’interface liquide/solide

Performance

Environ 100 mW.cm^-2 d’électrode

Batterie au lithium

Source : AVICENNE ENERGY - Mars 2013

(26)

26

LCO : Lithium Cobalt (43 %)

NMC : Nickel Manganèse Cobalt (32%) LMO : Lithium Manganèse Oxydes (11%) LFP : Lithium Fer Phosphate (8 %) NCA : Nickel Cobalt Aluminium (6%)1

Cathode

Structure de type « spinel »

Batterie au lithium

(27)

Batterie au lithium

Solutions électrolytiques

27 Sel de lithium Caractéris'ques Problème

LiPF₆ Le plus uIlisé

Cher Problème de stabilité des

électrolytes face aux augmentaIons de températures

LiBF₄ Moins hygroscopique que LiPF6

LiB(C₂O₄)₂

LiBOB Améliore l’interface électrode /

soluIon LiN(CF₃SO₂)₂

LiTFSI Améliore la tenue en température

Solvants usuels

Ethylene Carbonate Propylene Carbonate Dimethyl Carbonate Ethyl Methyl Carbonate Diethyl Carbonate

Dimethyl ether Acetonitrile

Tetrahydrofurane f.e.m. jusqu’à 5 V (théorique) γ-Butyrolactone

Batterie au lithium

(28)

28

Source: Fraunhofer

Mais

Technologie de plus en plus sophistiquée Technologie de plus en plus onéreuse Recyclage ?

Batterie consommatrice de minerai

Batterie au lithium

(29)

Situation du lithium

En 2009 une campagne journalistique

annonce une pénurie imminente du lithium

Production de lithium en 2012

Environ 37 000 tonnes Réserve de lithium des salars 15 à 25 Millions de tonnes

Salar en Bolivie

Source : Bolivia Excepcion

Source : Collège de France; Anne de Guibert « Matériaux stratégiques pour l'énergie et politiques nationales »

29

(30)

Situation du lithium

Il y’a environ 2,5% en masse d’équivalent lithium métal dans un accumulateur Li-ion ( L’élément lithium est contenu sous forme ionique uniquement )

Soit !  <1 gramme dans un téléphone portable

!  environ 10 grammes dans un ordinateur

!  3,3 kg dans une voiture électrique

!  1,3 t dans un système de stockage de 8 MW.h En 2020 combien de lithium ?

Le portable (téléphone, ordinateur) : 4500 tonnes 10 millions de voitures électriques : 35 000 tonnes 10 mille systèmes de stockage de 1MW.h 1 650 tonnes

CONCLUSION : Un peu supérieur à la production actuelle de 37 000 tonnes par an Le lithium n’est pas un élément critique

30

(31)

Situation du lithium Facteurs de risque

Récupération du lithium contenu dans les batteries difficile et non réaliste.

Solution « brine mining » = lithium issu des usines de désalinisation Risque de spéculation

Technologie très couteuse

Il faut 5 ans pour ouvrir et rendre exploitable

une nouvelle mine

31

(32)

Pile à combustible O

₂

/H

₂

ΔV

Imposé

ΔV imposé > 1,3 V Apparition de bulles

ΔV

Lu

ΔV lu ≈ 1,2 V Rapidement ΔV

ΔV

Lu

O₂ H₂

ΔV lu ≈ 1,2 V Stable

Christian Friedrich Schoenbein (1799-1868) Sir William Robert Grove (1811-1896)

1845

Production d’énergie électrique H

₂

/Pt/électrolyte (H

₂

SO

₄

)/Pt/O

₂

Sir Humphry Davy réalise l’électrolyse de l’eau en 1806

1839

Observation de l’apparition d’un courant électrique après l’électrolyse (/Pt) de l’eau

32

(33)

Pôle positif : ½ O₂ + 2H⁺ + 2e^- H₂O

Pôle négatif : H₂ 2H⁺ + 2e^- Réaction globale : ½ O₂ + H₂ H₂O

Pile à combustible O

₂

/H

₂

Réactions simples

Technologie couteuse (Pt)

Mélange gaz / liquide difficile à mettre en œuvre

En sommeil pendant 100 ans

33

(34)

1960 Dupont de Nemours développe une membrane : NAFION 1935 Francis T.Bacon utilise un électrolyte basique (moins corrosif) 1953 Prototype de 1 kW en 1953 (AFC = alkaline fuel cell)

1959 Prototype AFC de 5 kW

Les coûts restent très élevés : pas un problème pour la NASA

Années 1960s développement du programme spatial (GEMINI) Pile à combustible O

₂

/H

₂

Rupture technologique

« Pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) »

34

(35)

Source : TPE pile à combustible 1^e S; WorldPress.com

Pile à combustible PEMFC

Caractéristiques

  f.e.m. théorique = 1,23 V

  f.e.m. en fonctionnement : 0,5 V à 0,9 V   Durée de vie 3000 à 4000 h

  Puissance moyenne : 0,5 W / cm².

Pôle positif : ½ O₂ + 2H⁺ + 2e^- H₂O Pôle négatif : H₂ 2H⁺ + 2e^- Réaction globale : ½ O₂ + H₂ H₂O

35

(36)

36 Pile à combustible PEMFC

H₂0

Electrode

½ 0₂

½ 0₂ H₂0

2H⁺

O

₂

H

₂

Catalyseur = nano particules de Pt (diamètre 5 à 10 nm)

Solvant

laminage porophores

Compactage pâte

ﬁltra'on

Support poreux conducteur téﬂon, Δ

Poudre de charbon

Solu'on de nanopar'cules

Fabrication d’une électrode

(37)

Pile à combustible

Les problèmes

Platine

  Très cher : 250 tonnes extrait par an   Empoisonnement irréversible au CO₂

  Mauvais catalyseur pour la réduction du O₂

O₂ + 2H⁺ + 2e^- H₂O₂ H₂O₂ + 2H⁺ + 2e^- 2 H₂O

Réaction secondaire : H₂O₂ 2OH°

OH °est un oxydant très puissant Destruction lente de la membrane Corrosion lente du platine

Membrane

  Pas de diversité – monopole de Dupond de Nemours   1500 euros le m²

Technologique

  Stockage de H₂ et O₂

  Cross over à travers la membrane de H₂ et O₂   Distribution homogène des fluides

  Evacuation de l’eau

(38)

38

Dirigeable La France Le hangar Y à Chalais Meudon

Pile chlorochromique Charles Renard et Arthur Krebs

Le 09 aout 1884 au bout de 8 km de vol le

dirigeable revient à son point de départ : Meudon

Hélice : 7m de long

Source : www.carnetdevol.org

Pile à électrolyte circulant Charles Renard et Arthur Krebs

Batterie à électrolyte circulant

(39)

39

Sens de circulaIon des soluIons en foncIonnement Sens de circulaIon des soluIons en recharge

Séparation entre la puissance et l’énergie

-  La puissance délivrée est lié aux performances « électrodes/matière active » -  L’énergie délivrable est liée aux volumes des réservoirs d’électrolyte

Batterie à électrolyte circulant

Principe

red₂ Red₁ Ox₁

Ox₂

E_OX/Red ^E(Ox¹^/Red¹) > E(Ox₂)/Red₂

Ox₁ + Red₂ Ox₂ + Red₁

Réaction en fonctionnement

Réaction en Charge

Ox₂ + Red₁ Ox₁ + Red₂

f.e.m. = E(Ox₁/Red₁) – E(Ox₂/Red₂)

(40)

Batterie à électrolyte circulant

Amélioration de la puissance électrique : P = U x i

La d.d.p. (U) est imposé par les couples redox Difficile à optimiser

L’intensité du courant est fonction de la surface de l’électrode : i = f (S)

Genre Poudre Feutre Tissu Mousse Nature

^Graphitemétallique

Carbone Graphite

Carbone

Graphite Métallique

Surface

( m

²

.g

^-1

)

100 à 4000 1 à 2000 1 à 2000 10^-3 à 0,1

Applications

Filtration

Piles Filtration

Filtration Isolation

Accumulateur Accessible

40

(41)

41

Fabricant : MERSEN

CaractérisIques

Epaisseur : 12 mm

Diamètre d’une ﬁbre : 20 microns Surface ( BET ) : 0,7 m²/g

Fabricant : Pica / JACOBI

CaractérisIques

Epaisseur : 2 mm

Diamètre d’une ﬁbre : 10 microns Surface ( BET ) : 1200 m²/g

X 5000

Batterie à électrolyte circulant

Feutre de Graphite

(42)

100 µm 10 µm

10 µm 1 µm

D.Floner, F.Geneste , Electrochem.Com, 2007,

Batterie à électrolyte circulant

Feutre de Graphite

Métallisation ex : Nickel

42

(43)

43

charge

Pôle + : VO

₂⁺

+ 2H

⁺

+ e

^-

VO

²⁺

+ H

₂

O Pôle - : V

²⁺

V

³⁺

+ e

^-

Bilan de la réaction : VO

₂⁺

+ V

²⁺

+ 2H

⁺ _décharge

VO

²⁺

+ V

³⁺

+ H

₂

O Batterie à électrolyte circulant

1 système majeur : le tout vanadium

V^V/VÎV et VÎII/VÎI Le vanadium possède 4 degré d’oxydation

(44)

44 Volume

f.e.m. en fonc'onnement

0,8 V 1 V 1,2 V

1 L 21,4 W.h 26,8 W.h 32,2 W.h

10 L 214 W.h 268 W.h 322 W.h

100 L 2,14 kW.h 2,68 kW.h 3,22 kW.h

1 m

³

21,4 kW.h 26,8 kW.h 32,2 kW.h

10 m

³

214 kW.h 268 kW.h 322 kW.h

50 m

³

1,1 MW.h 1,34 MW.h 1,6 MW.h

ConcentraIon (1 mol.L^-‐1)

nbr d’électron échangé par vanadium = 1

Batterie à électrolyte circulant

Performances théoriques

(45)

Performances

45 f.e.m. à vide = 1,2 V f.e.m. en fonctionnement = 0,7 V

Intensité du courant maximum de l’ordre de 80 mA / cm

²

d’électrode

Intérêt

Energie stockée est proportionnelle aux volumes des réservoirs Exemple : V = 50 m

³

représente environ 1 MW.h

Usages

Soutien aux énergie renouvelable Stockage pour une distribution locale

Limites

Faible temps de contact entre le vanadium et l’électrode (graphite)

- limitation de la puissance.

Fonctionnement en milieu acide uniquement

-

Faible précipitation du vanadium

.

Procédé optimisé uniquement pour le vanadium.

-Toxicité d’autres candidats : Chlore, Brome, Chrome VI

Batterie à électrolyte circulant

Le tout vanadium

(46)

46

1978 Système vanadium suggéré par les chercheurs de la NASA (V^V/VÎV et VÎII/VÎI)

1980 Première réalisation par Maria Skyllas-Kazacos; Université of New south Wales, Australie.

1986 Finalité et brevet du premier pilote.

2003 Première installation à King Island P = 400 KWatt, autonomie de 2h

Autonomie de plusieurs jours grâce à un stockage de 70 000 L de sulfate de vanadium correspondant à 800 kW·h (2.9 GJ) Après 2005

Installation de 250 kW, correspondant à 2 MW·h (7.2 GJ) à Castle Valley, Utah.

Installation de 12 MW·h (43 GJ) à Donegal, Ireland. (coût d’installation = 4,8 millions d’euros) 2007 à 2014 Développement du système (Fe^III/Fe^II) / (Cr³⁺/Cr²⁺) : EnerVault

Depuis 2010 investissement énorme en Californie pour le stockage

2014 à 2018 Développement du système (H₂ ) / (Br₂/HBr) : AREVA

2014 à ? Développement du système (Anthraquinone / (Fe(CN)₆^3- / Fe(CN)₆^4-: KEMWATT - Rennes

Batterie à électrolyte circulant

Historique

(47)

47

Priority year

Number of patent application

0 50 100 150 200 250 300 350

North America Asia

Europe

Global datbase New patents

Source/Origin : QUESTEL Consulting

Zinc/chrome; Zinc/Chlore Fer/Chrome

Vanadium

Batterie à électrolyte circulant

Nombre de brevet

(48)

48 Amérique du nord (US, Canada, Mexico, ...)

369 dépôts prioritaires

Europe

(UE, Israêl, Russia, ..)

178 dépôts prioritaires

Asie

(Chine, Japon, Corée du sud, Inde,….)

1454 dépôts prioritaires

187

60

129 153

35

66 85 96

72

15

1335

103

59 45

1

Non étendu

Non étendu Etendu

Amérique du Nord

Etendu Amérique

du Nord

Etendu Amérique

du Nord Etendu

Europe

Etendu Europe

Etendu Europe Etendu

Asie

Etendu Asie Etendu

Asie

Etendu Amérique

du sud

Etendu Amérique

du sud Etendu

Amérique du sud

Batterie à électrolyte circulant

Brevets / régions

(49)

Batterie à électrolyte circulant Brevets (2014)

49 CN 370 brevets délivrés en vie

375 en cours d’examen

US

182 brevets délivrés en vie

247 en cours d’examen

JP

108 brevets dlivrés en vie

123 en cours d’examen

CN 86 brevets délivrés en vie

83 en cours d’examen

EP 63 brevets délivrés en vie

137 en cours d’examen

Conclusion : Chine > US > Japon

Batterie à électrolyte circulant

Brevet / pays

(50)

50 50

•  La puissance délivrée par la batterie peut-être augmentée par:

- la surface élevée de contact de l’électrode

- des électrodes modifiées (métalliques et catalytiques)

Résultat actuel: Production d’énergie de 120 mA/cm

²

(1 année de R&D)

50 à 80 mA/cm

²

pour le vanadium (10 années de R&D)

•  Diversification des électrolytes:

-  Ressources renouvelable par synthèse chimique comparé au vanadium (extraction minière)

-  Couples électrolytiques permettant plusieurs échanges d’électrons au niveau de l’électrode

Production d’énergie envisagée de 200 mA/cm

²

au minimum Batterie à électrolyte circulant

Projet Kemwatt

(51)

51 Batterie à électrolyte circulant

Amélioration de la puissance électrique

(52)

Première généraIon = complexes métalliques

^ions ^: ^Fe

³⁺

^{, Fe}

²⁺

^{, Fe}

⁺

^{; Mn}

³⁺

^{, Mn}

²⁺

^…

Ligands : E.D.T.A, Gluconate, Cyclame…

Deuxième généraIon = Molécules organiques Famille des quinones, catéchols…..

52 E

^(Ox/Red)

E

^(Ox/Red)

Batterie à électrolyte circulant

Kemwatt

Diversification des électrolyte

(53)

53

Pôle positif : Fe(CN)₆^3- / Fe(CN)₆^4-

Pôle négatif : Fe(III)-TEA / Fe(II)-TEA f.e.m.° : 1,4 à 1,5 V

0,5 mol.L^-1 < [OH^-] < 1 mol.L^-1 1 mol.L^-1< [Fe(III)-TEA< 1,5 mol.L^-1

[Fe(CN)₆^3-] = 1 mol.L^-1 Composition de la solution

Membrane cationique

En solution : K⁺ ou Na⁺ ou mélange

Batterie à électrolyte circulant

Kemwatt

« Tout Fer »

(54)

Projets en cours de développement

Zéro métal

Zéro membrane (?)

Pôle négatif identifié famille des quinones / anthraquinones

Technique de solubilisation en développement : Brevet en rédaction Pôle positif plus difficile mais de bonnes pistes…

Avantage de la percolation : transformation maximum en un passage Optimiser une distribution homogène de la solution dans l’électrode

Surface géométrique : S = 1 cm² Surface géométrique : S = 1 m² E_p( cm ) ^dapp (mL.min^-1) ^{i (A.cm}^-2⁾ ^E^p^{( cm )} _d

app (L.min^-1) ^{i (A.cm}^-2⁾ 0,2 ^{12 (= d}th) 19,3 ^0,2

120 193 000

0,2 ^1,2 ^1,93 ^0,2 ₁₂ ^{19 300}

0,1 ^{6 (= d}th) ^9,65 ^0,1 ₆₀ ^{96 500}

0,1 ^0,6 ^0,965 ^0,1 ₆ ^{9 650}

[Ox] = [Red] = 1 mol.L^-1 d_app= débit appliqué E _p= épaisseur du feutre

Batterie à électrolyte circulant

KemwaR

(55)

Applica'on sta'onnaire à forte capacité

GesIon opImisée de l’énergie produite (smart grid) en couplage avec les producIons d’énergie renouvelable (éolien, photovoltaïque). GesIon des plages de producIon et des plages de

distribuIon

Autonomie énergéIque

résidenIel : bâIment, quarIer autonome et industriel : ZI, ZAC, Zone rurale désenclavement de zones à risques d'approvisionnement

Applications & Marchés potentiels

16/04/2013

55

D'après CEA

Marchés potentiels:

•  Le marché mondial du stockage stationnaire de l’énergie est de 1,5 à 4,5 Milliards de dollars par an et devrait atteindre en 2020 les 16 à 35 milliards par an.

•  La Bretagne a produit 934 GWh de éolien terrestre et photovoltaïque en 2010. Elle en prévoit 5900 en 2020 et 16000 GWh en 2050 (Scénario haut du SRCAE Bretagne)

STOCKAGE D’ENERGIE