Repenser la gravité : RheEnergise apporte l'hydroélectricité par pompage dans les collines

C'est la limite que RheEnergise veut supprimer.

L'entreprise britannique a mis au point ce qu'elle appelle High-Density Hydro, un système de pompage-turbinage qui fonctionne non pas avec de l'eau, mais avec un fluide breveté 2,5 fois plus dense. Selon Stephen Crosher, PDG de l'entreprise, ce changement "transforme le problème de l'intermittence des énergies renouvelables en une énorme opportunité".

RheEnergise construit son premier projet de démonstration à grande échelle sur une colline près de Plymouth, dans le sud-ouest de l'Angleterre. La construction a commencé en juin de l'année dernière et l'entreprise attend les résultats des tests cet été.

Plus dense que l'eau, plus léger que le paysage

L'idée de base de la technologie RheEnergise est simple mais puissante : remplacer l'eau par un fluide beaucoup plus dense pour stocker plus d'énergie dans moins d'espace.

"Notre fluide est une suspension minérale dans l'eau. Il est sans danger pour l'environnement, non toxique, très dense, mais c'est un liquide qui s'écoule complètement", explique M. Crosher. "La densité est 2,5 fois supérieure à celle de l'eau, ce qui signifie qu'elle est juste supérieure à celle du béton. Le béton flotterait dans notre liquide.

Cette densité plus élevée permet d'obtenir un avantage clé : des performances équivalentes à celles des centrales hydroélectriques traditionnelles, mais à des altitudes beaucoup plus basses. "Nos performances sont les mêmes à 200 mètres que celles que l'on obtient avec de l'eau à 500 mètres", a déclaré M. Crosher. "Il y a beaucoup plus de collines que de montagnes dans le monde.

L'entreprise estime qu'avec son fluide, les projets peuvent réduire l'élévation de 60% ou l'empreinte physique du système de 60%, ou encore trouver un équilibre entre les deux. Dans tous les cas, cela signifie des projets plus petits et plus flexibles qui peuvent être situés plus près de la demande d'énergie.

"Il est possible de cacher et de masquer complètement un projet si l'on se trouve dans un paysage sensible", a-t-il ajouté en montrant une image conceptuelle du site paysager près de Plymouth. "Les projets peuvent être presque entièrement enterrés et dissimulés à la vue une fois qu'ils sont terminés.

L'avantage de l'ingénierie

Si le principe est basé sur l'hydroélectricité classique, les détails sont tout autres. Le fluide de RheEnergise nécessite des pompes sur mesure et des turbines adaptées à une densité plus élevée et à des caractéristiques de débit différentes.

"L'architecture de la turbine est la même, il s'agit d'une turbine Francis, mais elle doit être repensée pour le fluide en particulier", a déclaré M. Crosher. "Certains éléments de la conception de la turbine Francis ne fonctionnent pas particulièrement bien avec la suspension minérale.

Ce processus, qui consiste à prendre des technologies matures et à les adapter, a permis à l'entreprise d'avancer rapidement. "Il s'agit d'une activité d'ingénierie, et non d'une science fondamentale.

Le centre de R&D de Montréal joue un rôle clé dans l'affinage et la validation des conceptions. "Nous construisons, testons, cassons. Tout d'abord, nous entreprenons un travail théorique... puis nous construisons un banc d'essai et validons physiquement ce travail théorique".

Un marché en quête de stockage

L'essor mondial des énergies renouvelables a mis en lumière l'un des principaux défis du réseau électrique : comment stocker l'énergie provenant de sources intermittentes telles que le vent et le soleil et la restituer lorsque la demande atteint son maximum. C'est là que le stockage de longue durée devient essentiel.

RheEnergise positionne sa solution entre les batteries à court terme et le stockage saisonnier à très long terme. "Pour une durée d'environ huit heures, nous sommes environ deux fois moins chers que les batteries lithium-ion", a déclaré M. Crosher.

Il a souligné que la recherche britannique suggère que la plupart des transferts d'énergie auront lieu dans la fenêtre de 4 à 20 heures, un segment où RheEnergise pense pouvoir dominer. "Peut-être que 60% de l'énergie totale déplacée par le stockage se trouve dans la partie du marché où nous avons la plus grande force.

Au-delà, le marché potentiel est vaste. "D'ici 2040, le marché mondial total en termes de dépenses d'investissement s'élèvera à $4 trillions", a déclaré M. Crosher, citant une étude de McKinsey pour le Conseil du stockage de l'énergie à long terme.

Mines, constructions modulaires et dynamisme du marché

L'une des premières zones d'intérêt de la société est constituée par les sites miniers, en activité ou désaffectés, qui offrent une élévation prête à l'emploi, une forte demande d'énergie et, dans certains cas, les matières premières nécessaires à la création du fluide breveté de RheEnergise.

"Les mines sont pour nous un marché de tête de pont", a déclaré M. Crosher. "Elles ont une forte demande d'énergie fonctionnant 24 heures sur 24, mais elles comprennent aussi parfaitement ce que nous faisons... et nous avons également la possibilité de créer notre fluide à haute densité à partir de certains déchets."

L'intérêt vient du monde entier. L'entreprise a des contacts dans plus de 25 pays et a signé des protocoles d'accord avec des partenaires au Canada, au Royaume-Uni, au Chili et en Australie.

L'un des cas les plus remarquables est celui du nord du Chili, où la production solaire a dépassé la capacité du réseau à l'absorber. "Pendant environ 1 600 heures par an, les prix sont nuls ou négatifs sur le marché chilien de l'électricité", explique M. Crosher. "C'est simplement dû à la quantité d'énergie solaire sur le réseau. C'est une bonne chose pour nous, mais ce n'est pas une bonne chose pour les propriétaires de ces actifs énergétiques.

Tests finaux et financement futur

Le projet de Plymouth entre maintenant dans sa phase de mise en service. "Nous sommes en train de mettre le site sous tension. La semaine prochaine, nous mettrons en service les aspects électriques des générateurs, des moteurs et des entraînements", a déclaré M. Crosher. "Les résultats sont en grande partie un processus que nous prévoyons de mettre en œuvre au cours de l'été.

À ce jour, l'entreprise a levé plus de 15 millions de livres sterling, dont les deux tiers sous forme de subventions non dilutives, et 2 millions de livres sterling sont encore disponibles dans le cadre de son dernier tour de table. "Le prix de l'action est de 15,76 livres sterling... nous voulons vraiment que cela change, en espérant que cela soit multiplié par trois ou quatre lorsque nous participerons au tour de table institutionnel à la fin de l'année.

Ensuite, la feuille de route prévoit des projets inédits et des projets de suivi au Royaume-Uni, en Irlande, en Pologne et en Amérique du Nord.

La vision reste simple : "L'hydroélectricité à haute densité. Situer les projets sur de petites collines plutôt que sur des montagnes. Et pour ce faire, nous utilisons une suspension minérale à haute densité".