L'un des principaux problèmes de l'énergie solaire est sa variation irrégulière selon le jour et la saison. De nombreuses startups s'efforcent d'améliorer l'approvisionnement énergétique diurne, en économisant l'énergie pendant la journée pour l'utiliser la nuit ou pendant les heures creuses.
Mais peu de personnes se sont penchées sur le problème du stockage de l'énergie solaire hors saison. Et si les ménages pouvaient économiser les importantes quantités d'énergie solaire produites pendant les mois ensoleillés et l'utiliser pour le chauffage et l'électricité en hiver ?
Jusqu'à présent, cette vision n'a pas été concrétisée. Les batteries sont trop chères et leur durée de vie est éphémère, prohibitives et inefficaces ; c'est pourquoi l'hydrogène, qui ne produit pas de gaz à effet de serre lors de sa combustion, a été exclu de la solution.
Une start-up norvégienne affirme désormais pouvoir commercialiser une solution hydrogène performante d'ici quelques années. La Norvège est un pays qui pourrait souhaiter conserver un peu de soleil pendant les mois froids de l'hiver.
La startup Photoncycle dispose d'un espace au sous-sol de l'accélérateur du Parc scientifique d'Oslo. Il ressemble davantage à un laboratoire qu'à un bureau : au sol, un cylindre de cuivre de la taille d'une chaise est enveloppé d'une épaisse mousse. Il s'agit de la technologie révolutionnaire Photoncycle.
L'entreprise souhaite installer un modèle cylindrique plus grand, mesurant environ trois mètres cubes, au sol, à quelques mètres de la maison. Ce cylindre contient une solution brevetée d'hydrogène solide, dont la capacité de stockage est plus efficace que celle des batteries ou de l'hydrogène liquide.
Des panneaux solaires installés sur les toits des bâtiments voisins alimenteront le système grâce à l'énergie stockée dans les unités. L'excédent d'énergie sera revendu au réseau.
Le manque de stockage de l’énergie solaire produite en été entraîne un « décalage important » entre les périodes de production et de consommation : « C’est un grand défi pour faire fonctionner correctement les systèmes d’énergie renouvelable », explique Björn Brandtsaeg, fondateur de Photoncycle.
Les 50 % restants deviennent de plus en plus inutiles, car une fois produits, ils sont essentiellement jetés ou réduits. Si vous pouvez stocker l'énergie excédentaire et la restituer en hiver ou en cas de besoin, vous avez une réelle opportunité de faire la différence.
Brandtsaeg est un entrepreneur expérimenté dans le domaine des infrastructures. Deux de ses précédentes entreprises étaient de grande envergure : une société d'infrastructures énergétiques en Géorgie et Clean Energy Group, une entreprise norvégienne d'énergie renouvelable. À titre de comparaison, Photoncycle ne compte que neuf employés et est financée depuis deux ans par ses propres fonds et ceux de Startup Lab.
L'idée de créer cette entreprise est née alors que Brandzaeg était chercheur invité au MIT, où il faisait partie d'une équipe étudiant l'avenir du stockage de l'énergie et l'équilibrage d'un réseau électrique composé à 100 % d'énergies renouvelables. Un entrepreneur non spécialisé s'est associé à des scientifiques pour trouver une solution ininflammable qui ne perd que peu d'énergie lors de la conversion.
Brandtsaeg brandit une substance semblable à de la craie : « Avec cela, vous pouvez stocker une densité d’énergie 20 fois supérieure à celle d’une batterie au lithium. »
« Nous ancrons des molécules d'hydrogène dans des solides, les fixant ainsi. Nous utilisons une pile à combustible réversible à haute température, ce qui nous permet de contribuer au développement d'une pile à combustible capable de produire simultanément de l'hydrogène et de l'électricité », a-t-il déclaré.
Cela signifie que l’hydrogène n’a pas besoin d’être refroidi, ce qui le rend moins inflammable et plus dense que les batteries lithium-ion.
« Tout le monde sait que l'entrée et la sortie d'hydrogène d'une pile à combustible entraînent des pertes. Dans notre système, ces pertes sont en réalité de la chaleur », a expliqué Brandzaeg.
« Vous pouvez en fait utiliser la chaleur résiduelle pour alimenter efficacement une maison : 70 % des besoins énergétiques d’une maison sont destinés au chauffage », a-t-il déclaré.
Le système comprend des panneaux solaires directement connectés aux infrastructures existantes et peut ensuite remplacer le gaz naturel par des énergies renouvelables dans un système de cogénération. Brandtsaeg a indiqué que l'installation prendrait environ une journée.
On pourrait penser que l'entreprise norvégienne testerait d'abord le produit en Norvège. Cependant, la Norvège disposant d'une énergie parmi les moins chères d'Europe, les économies réalisées par les utilisateurs ne seront pas aussi importantes.
Brandsag a plutôt choisi le Danemark voisin, un pays où les prix de l’énergie sont parmi les plus élevés d’Europe, pour être le premier à lancer cette technologie.
« Le Danemark est un marché approprié pour le lancement, avec environ 400 000 foyers chauffés au gaz et au fioul », a-t-il déclaré.
Le Danemark a également décidé d'éliminer progressivement le chauffage au gaz d'ici 2030, ce qui encouragera les gens à rechercher de nouvelles sources de chaleur, a déclaré Brandzaeg.
Les consommateurs bénéficieront d'une centrale électrique entièrement intégrée grâce à un modèle d'abonnement, moyennant un forfait mensuel fixe équivalant à un coût énergétique inférieur à 0,10 € par kWh. Pour l'énergie produite et vendue en ligne, Photoncycle propose un système de partage des bénéfices, les consommateurs recevant la moitié des revenus de l'énergie vendue.
Brandtsaeg a déclaré qu'en installant et en connectant suffisamment d'unités, elle pourrait devenir une centrale électrique virtuelle qui pourrait commencer à commercialiser de l'énergie sur les marchés européens de l'énergie.
« Cela vous permet non seulement de vendre de l’énergie en tant que service aux clients, mais aussi de devenir un acteur très important sur le marché de l’énergie. »
Les fondateurs espèrent tripler la taille de l'équipe et prévoient de vendre 10 000 unités au Danemark d'ici 2025 et de les installer d'ici 2027.
Brandtsaeg a déclaré que l'idée d'utiliser l'hydrogène solide pour le stockage de l'énergie est apparue il y a plusieurs années, mais que les entreprises ne l'avaient pas encore utilisé à des fins domestiques.
« Les piles à combustible à oxyde solide que nous utilisons seront bientôt commercialisées. Elles sont donc principalement utilisées pour des applications industrielles de grande envergure. »
Avec la mise en œuvre de la stratégie solaire de l'UE, l'installation de panneaux solaires sur les toits de la région devrait encore augmenter. Le projet de rendre cette obligation obligatoire pour tous les bâtiments publics et commerciaux existants de plus de 250 mètres carrés d'ici 2027, et pour tous les nouveaux bâtiments résidentiels d'ici 2029, constitue un formidable élan pour le mouvement Photoncycle.
« Elon Musk a compris que pour surpasser les voitures à essence, il faut proposer une alternative plus attractive. Je pense que c'est un point fondamental auquel il faut également réfléchir en matière d'énergies renouvelables », a-t-il déclaré.
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Mimi Billing est journaliste senior chez Sifted, couvrant les pays nordiques et la technologie médicale et peut être trouvée sur X et LinkedIn.
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