start-up australienne Lavo a mis sur le marché une première batterie de stockage d’hydrogène domestique. Le communiqué de presse publié à cette occasion le présente comme moins encombrant, plus « écologique » et contenant moins de composants prétendument « toxiques » que les batteries lithium-ion traditionnelles. C’est vraiment le cas ? La
piles domestiques devraient-elles encore être présentées ? Ils permettent, par exemple, de stocker la production excédentaire de panneaux solaires ou d’une petite éolienne et de la restituer lorsque ces installations produisent trop peu ou pas d’électricité. Entre autres avantages, ils permettent également de « survivre » pendant un certain temps en cas de panne de courant Les . Bien qu’aujourd’hui leur prix soit encore élevé, ils vendent déjà régulièrement et génèrent un réel enthousiasme. Certains considèrent qu’il s’agit d’un élément essentiel du futur paysage énergétique.
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Alors que le célèbre Powerwall de Tesla est souvent cité à titre d’exemple dans les médias, plusieurs autres marques telles que Sonnen , LG Chem ou Solarwatt ont également fait leur place sur le marché. Tous ces modèles utilisent la technologie de stockage lithium-ion (Li-ion ), comme nos smartphones, ordinateurs portables ou voitures électriques.
Plan de l'article
Batterie à hydrogène : tout est beau !
La jeune entreprise australienne Lavo a probablement également détecté le marché potentiel, mais elle s’appuie plutôt sur la « nouvelle énergie » à la mode : l’ hydrogène. Selon le communiqué de presse publié à l’occasion de son lancement récent sur le marché australien, cette batterie appelée Lavo Green Energy Solar Systemutilisera l’électricité produite par panneaux solaires pour fabriquer son propre hydrogène par électrolyse de l’eau, puis la stocker sous forme « solide » (métal hydride) à une pression de 30 bar, soit 30 fois la pression atmosphérique. Ce type de stockage d’hydrogène est également appelé stockage d’absorption. En cas de demande actuelle, la batterie Lavo extrait l’hydrogène des hydrures et le retransforme en électricité dans une pile à combustible.
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Sur papier, tout est beau : la capacité de stockage annoncée de la batterie Lavo est de 40 kWh contre 10-14 kWh pour les batteries Li-ion concurrentes. Sa durée de vie serait de 30 ans (au lieu de 15 pour le lithium-ion) et serait « plus compacte » avec une capacité de stockage équivalente. Selon Lavo, il ne contient pas d’ « éléments toxiques (sic) contrairement aux batteries au lithium-ion ».
Seul inconvénient avoué : son prix. Actuellement disponible uniquement en Australie, la batterie à hydrogène y est vendue pour 34 750 dollars australiens ou 22 000 euros. La startup promet un prix de 18.700 euros au lancement international, prévu pour 2022, mais ce prix reste environ 3 fois plus cher que celui d’un Powerwall 2 par exemple.
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Malheureusement, trop peu de gens comprennent cette réalité fondamentale de la physique : chaque fois qu’une forme d’énergie est transformée en une autre forme, une partie de cette énergie est « perdue » sous forme de chaleur. L’ampleur de cette perte détermine le retour de la conversion . Celle des différentes batteries li-ion ménagères mentionnées ci-dessus, qui stockent l’électricité sous forme chimique puis la restaurent pendant la décharge, varie entre 90 et 93 %. En d’autres termes, plus de 90% de l’électricité produite par vos panneaux photovoltaïques et stockée dans la batterie sera retournée et donc utilisable dans votre maison.
Qu’ en est-il de la batterie à hydrogène de Lavo ? La plupart des experts admettent généralement que l’efficacité de l’électrolyse de l’eau pour produire de l’hydrogène est d’environ 70%. Le retour de l’électricité à une pile à combustible est d’environ 50 -60%. Même sans tenir compte de l’efficacité du stockage de l’hydrogène gazeux à 30 bar dans des hydrures métalliques solides (pour lesquels je n’ai pas de chiffres), le l’efficacité globale de cette batterie à hydrogène est, par conséquent, au mieux, de 42 % (0,70 x 0,60) et probablement beaucoup moins. Conclusion : en utilisant cette forme de stockage, vous « perdez » au moins 60 % de l’électricité produite par votre installation de production. En fin de compte, la capacité de stockage réelle de cette batterie à hydrogène est probablement inférieure à 15 kWh, ce qui équivaut à celle des batteries Li-ion domestiques.
En ce qui concerne la « compacité » vantée par Lavo, la surface annoncée de sa batterie placée contre un mur est de 1,6 m2 contre 0,86 m2 pour la Tesla Powerwall 2. Tout est dit.
Tu as dit « toxique » ?
Quant à l’affirmation selon laquelle la batterie à hydrogène ne contient pas d’éléments « toxiques » contrairement aux batteries lithium-ion, il s’agit simplement d’une malhonnêteté intellectuelle. Il n’y a pas d’élément vraiment « toxique » dans les batteries au lithium-ion car il n’y a pas de « terre rare » malgré les faux nouvelles qui circulent trop souvent à ce sujet. Si certains métaux qu’ils contiennent depuis le lithium ou le cobalt fait l’objet de controverses, nous avons déjà expliqué sur ce site que ce sont des rumeurs sans fondement et malheureusement trop souvent répandues. L’eau de mer contient environ 1,8 mg de lithium par litre et aucune baignade ou poisson n’a jamais souffert. Quant au cobalt, c’est un oligo-élément dont le corps humain a besoin. Il est particulièrement associé à certaines protéines et surtout à la vitamine B12. En outre, ces métaux sont hermétiquement enfermés dans des batteries au lithium-ion et ne peuvent s’en échapper qu’en cas d’accident qui peut détruire la coque de la batterie, qui sont très rares.
Cependant, il faut se rappeler que les piles à combustible telles que celles présentes dans ces batteries à hydrogène contiennent du platine, l’un des métaux les plus rares dans l’écorce de la terre. Depuis qu’il est utilisé comme catalyseur, nous commençons à le détecter dans tous les milieux environnementaux, en particulier dans l’atmosphère urbaine. La pluie lave l’air et l’eau de ruissellement l’amène aux stations de traitement. Selon Wikipédia, « niveaux de platine augmentation de l’urine humaine et tous ses composés sont très toxiques ».
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La question de la sécurité demeure. Les hydrures métalliques sont très réactifs à l’air et à l’humidité. Une réaction qui produit de la chaleur et de l’hydrogène peut se produire. L’hydrogène gazeux est la plus petite des molécules. Le risque de fuite est donc plus grand qu’avec tout autre gaz. Il est difficile de sceller complètement les réservoirs et les tuyauteries contenant de l’hydrogène, surtout lorsqu’il est comprimé : ce gaz inodore et incolore peut s’échapper par des ouvertures microscopiques.
Sachez également que l’hydrogène est très facilement inflammable : l’énergie nécessaire pour l’enflammer est dix fois inférieure à celle requise pour allumer le gaz « naturel ». De plus, lorsque l’hydrogène est comprimé et qu’une fuite se produit, le nuage de gaz se relâche brusquement et ce qu’on appelle un effet Joule-Thompson inverse se produit. L’hydrogène qui s’échappe se réchauffe, cela peut suffire pour qu’il s’enflamme spontanément. Cette faible valeur d’énergie minimale d’allumage pour le mélange hydrogène-air augmente donc considérablement le risque d’explosion.Ceci est probablement ce scénario qui s’est produit en juin 2019 lors de l’explosion d’une station de distribution d’hydrogène en Norvège. Les accidents de ce type ne sont pas rares dans la production d’hydrogène.
En conclusion, il nous semble que si l’hydrogène est à la mode — pour des raisons souvent peu rationnelles — son utilisation dans une batterie domestique n’est pas une bonne idée. Nous regrettons, en outre, que de nombreux collègues journalistes aient simplement reproduit le communiqué de Lavo et les avantages mirrobolisateurs qu’il annonce sans faire preuve d’un minimum de critique…
Et seriez-vous prêt à acheter une batterie Lavo trois plus chères et deux fois plus grande qu’une batterie domestique conventionnelle ; ce qui vous fait perdre plus de 60 % de l’électricité produite par vos panneaux et représente un risque d’explosion dans votre maison ?
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