exposé physique: Le stockage de l’énergie

« L'énergie est au cœur de notre vie quotidienne.

Elle alimente nos maisons, nos véhicules, nos appareils électroniques, et bien plus encore.

Cependant, la production et la consommation d'énergie ne sont pas toujours synchronisées, ce qui pose un défi majeur : comment stocker l'énergie de manière efficace et fiable pour répondre à nos besoins ? C'est précisément la problématique que nous allons explorer aujourd'hui.

La problématique du stockage de l'énergie est double : d'une part, nous devons stocker l'énergie produite à partir de sources intermittentes, telles que l'énergie solaire et éolienne ou encore les STEP : station de transfert d’énergie par pompage, de manière à ce qu'elle soit disponible lorsque nous en avons besoin et d'autre part, il est essentiel de stocker l'énergie de manière à augmenter l'efficacité de nos systèmes énergétiques et à réduire notre dépendance aux énergies fossiles.

Pour résoudre cette problématique, nous allons explorer différentes technologies de stockage de l'énergie : les STEP, les accumulateurs et les supercondensateurs. Ces trois systèmes de stockage de l’énergie possèdent différentes formes d’énergie stockée : - La station de transfert d’énergie par pompage ou STEP est une centrale hydroélectrique qui stocke une énergie électrique sous la forme d’une énergie hydraulique avec un barrage qui est mis en place pour retenir de l’eau de fleuve ou de rivière, l’énergie hydraulique a été inventée en 1869 par Aristide Bergès.

De nos jours, les STEP représentent le meilleur moyen de stocker l’énergie des centrales électriques. Il existe deux chaines énergétiques différentes liées aux deux fonctionnements de la STEP : Lors de la phase de stockage de l’énergie, l’énergie électrique est consommée par des moteurs qui actionnent ensuite des turbine-pompes, c’est-à-dire de l’énergie mécanique afin de déplacer l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur, donc de l’énergie hydraulique. Tandis que lors de la phase de restitution de l’énergie, l’eau retenue dans le bassin supérieur va actionner des turbines reliées aux alternateurs.

L’énergie mécanique convertit donc l’énergie hydraulique en énergie électrique. - Les accumulateurs comme les batteries lithium-ion, inventées en 1983 par Akira Yoshino, sont un exemple courant de stockage chimique de l'énergie.

Elles fonctionnent en convertissant l'énergie chimique en énergie électrique.

Ces batteries sont largement utilisées dans les véhicules électriques et les appareils électroniques, mais elles présentent des limitations en termes de densité énergétique et de durée de vie. - La 3e technologie de stockage d’énergie est le supercondensateur qui stocke de l’énergie électrique ou électrochimique situé dans les électrodes.

Cette invention a d’abord été connue sous le nom de bouteille de Leyde, mise en place en 1746 par Pieter van Musschenbroek, cependant il faut attendre 1957 pour voir l’apparition d’un réel supercondensateur conçu par H.I Becker. Ces différents dispositifs présentent donc de nombreux avantages mais aussi des inconvénients. Avantages Inconvénients STEP Accumulateur ---.... »