Le nouvel âge de fer du stockage de l'électricité est à portée de main

Depuis que l'électricité est utilisée, il y a un chaînon manquant : le stockage.  

La batterie plomb-acide a été mise au point pour la première fois en 1859 et a été perfectionnée pour devenir la boîte efficace et utilitaire que nous avons aujourd'hui dans nos voitures. L'époque où la batterie de la voiture devait être remplie d'acide sulfurique et souvent d'eau distillée est révolue. 

Ces batteries, ces bêtes de somme, n'ont jamais dépassé leur fonction essentielle dans les automobiles. Alors que les premiers constructeurs automobiles pensaient que l'avenir de l'automobile appartiendrait à l'électricité, c'est le moteur à combustion interne qui s'est imposé. 

Bien que la recherche sur les batteries n'ait pas cessé - surtout après la crise énergétique qui a suivi l'automne 1973 - ce n'est qu'avec l'avènement de la batterie lithium-ion dans les années 1980 que les batteries sont devenues une technologie transformatrice. Des téléphones portables aux Teslas, elles ont bouleversé le monde de l'électricité stockée. 

Le lithium-ion s'est imposé. Il est léger et convient au transport. C'est aussi la principale batterie des compagnies d'électricité, qui l'ont installée à une vitesse vertigineuse. Mais elles sont chères et le lithium se trouve à la fin d'une chaîne d'approvisionnement problématique. 

Les batteries sont essentielles pour exploiter tout le potentiel de l'électricité produite par les énergies éolienne et solaire. Elles fournissent de l'électricité lorsque le soleil s'est couché ou que le vent ne souffle pas. Elles peuvent capter le surplus de production au milieu de la journée, lorsque des États comme la Californie et l'Arizona surproduisent déjà de l'énergie solaire et que celle-ci devient négative, c'est-à-dire de l'énergie perdue. 

Les batteries fer-air font leur apparition. C'est bien cela : le fer avec un "r", qui est le matériau de base de l'acier et l'un des éléments les plus abondants sur Terre. 

Les batteries fer-air utilisent l'oxydation comme technologie de base. Dans une batterie fer-air, le fer, l'eau et l'air sont les composants. Le fer est oxydé pour décharger l'énergie et l'oxydation est inversée pour charger la batterie. 

Form Energy, basée à Somerville (Massachusetts), expédiera ces batteries révolutionnaires aux services publics dans le courant de l'année ou au début de l'année prochaine, à partir de son usine de fabrication située sur le site de l'ancienne aciérie de l'Ohio River à Weirton (Virginie-Occidentale). Cela signifie qu'une infrastructure de transport lourde est déjà en place. 

Form Energy a commencé par un exposé de deux experts en batteries : Mateo Jaramillo, responsable du développement du stockage de l'énergie chez Tesla, et Yet-Ming Chiang, professeur au MIT, qui a consacré sa carrière à l'étude des batteries, principalement au lithium. En fait, il m'a dit, lorsque je l'ai rencontré à Somerville, qu'il était le père de deux entreprises prospères de batteries au lithium. 

Mais il est clair que l'air-fer est désormais la passion de Chiang, une passion palpable. Il est le directeur scientifique de Form Energy et reste professeur de céramique Kyocera au MIT. 

Chiang, Jaramillo et trois autres personnes ont fondé Form Energy en 2017. Elle a maintenant des contrats avec cinq services publics pour fournir des batteries et semble réaliser le vœu le plus cher des services publics : une batterie capable de fournir de l'électricité pendant de longues périodes, par exemple 100 heures. Les batteries lithium-ion se déchargent rapidement, généralement en deux à quatre heures, avant de devoir être rechargées. 

Une batterie air-fer est capable de se décharger lentement sur plusieurs jours, et non sur plusieurs heures. Elle peut donc capter l'électricité lorsque le soleil brille et que le vent souffle, ce qui se produit généralement l'après-midi, juste au moment où les compagnies d'électricité commencent à connaître leur pic de charge, c'est-à-dire en début de soirée. 

Le fer étant très lourd, l'utilisation de la technologie "fer-air" semble se limiter aux compagnies d'électricité pour lesquelles le poids n'est pas un problème et qui ont besoin de périodes de réduction longues et prolongées - par exemple, lorsque le vent ne souffle pas pendant plusieurs jours. 

Jaramillo m'a dit que l'entreprise était bien placée sur le plan financier. Elle a levé 860 millions de dollars et l'État de Virginie-Occidentale lui a accordé 290 millions de dollars. 

Les investisseurs les plus avisés l'ont remarquée : Parmi les premiers bailleurs de fonds, on trouve Bill Gates et Jeff Bezos. Un nouvel âge de fer est-il en train de naître ? 

Sur Twitter : @llewellynking2 

Llewellyn King est producteur exécutif et animateur de "White House Chronicle" sur PBS.