Énergie : des gratte-ciel pour stocker l’énergie par gravité

Face aux enjeux croissants du stockage d'énergie renouvelable, une solution audacieuse et futuriste est proposée par le cabinet d'architecture Skidmore, Owings & Merrill (SOM). Leur concept révolutionnaire ? Construire des gratte-ciels atteignant jusqu'à 1 km de hauteur pour stocker massivement l'énergie grâce à la gravité. En soulevant d'immenses poids au sommet de ces tours creuses pendant les périodes d'excédent énergétique, puis en les redescendant pour actionner des générateurs, ces infrastructures hors-normes pourraient emmagasiner plusieurs gigawattheures d'énergie. Un projet titanesque qui soulève autant d'espoirs que d'interrogations sur sa faisabilité technique et économique.

Une solution innovante pour le stockage massif d'énergie

Le cabinet d'architecture Skidmore, Owings & Merrill (SOM) a proposé un concept révolutionnaire pour stocker massivement l'énergie en utilisant la gravité. L'idée consiste à construire des gratte-ciels d'une hauteur maximale d'un kilomètre, constitués d'une structure creuse. Ces tours géantes serviraient de gigantesques batteries pour emmagasiner l'énergie excédentaire sous forme potentielle.

Le principe de fonctionnement

Le fonctionnement repose sur un système de poids qui seraient soulevés jusqu'au sommet de la tour grâce à l'énergie excédentaire disponible, par exemple celle produite par des éoliennes ou des panneaux solaires. Lorsque de l'énergie serait nécessaire, ces poids redescendraient en actionnant des générateurs, convertissant ainsi l'énergie potentielle en électricité. Selon SOM, ces tours creuses pourraient atteindre des capacités de stockage de plusieurs gigawattheures, offrant une solution de stockage d'énergie à grande échelle.

Un système de stockage gravitationnel massif

Le stockage d'énergie par gravité n'est pas un concept entièrement nouveau, mais le projet de SOM vise à le repousser à des niveaux inédits. Des systèmes de stockage gravitationnels existent déjà à plus petite échelle, comme ceux développés par l'entreprise suisse Energy Vault, partenaire de SOM sur ce projet. Cependant, la construction de tours d'un kilomètre de haut permettrait de multiplier considérablement les capacités de stockage.

Une solution complémentaire aux batteries

Ces gratte-ciels géants ne remplaceraient pas les batteries électrochimiques conventionnelles, mais viendraient plutôt les compléter. Ils offriraient une solution de stockage à long terme et à grande échelle, idéale pour absorber les excédents de production d'énergie renouvelable intermittente (éolien, solaire). Les batteries, elles, resteraient plus adaptées pour un stockage à court terme et une régulation fine de la production électrique.

Des défis structurels et économiques à relever

Bien que le concept paraisse fascinant sur le papier, sa mise en œuvre soulève de nombreux défis techniques et économiques. La structure devra être suffisamment robuste pour supporter d'énormes poids à différentes hauteurs, ce qui représente un défi de taille pour les ingénieurs en génie civil et structurel.

Concevoir des structures ultra-résistantes

La conception de ces tours nécessitera des matériaux et des techniques de construction capables de résister aux charges colossales exercées par les poids en mouvement. Les ingénieurs devront également prendre en compte les contraintes liées aux vents violents et aux séismes pour garantir la stabilité et la sécurité de ces infrastructures hors-normes.

Intégrer des fonctions mixtes pour la viabilité économique

SOM envisage d'intégrer des fonctions mixtes comme des bureaux et des habitations dans ces tours creuses. Cela permettrait de générer des revenus supplémentaires pour assurer la viabilité économique du projet. Cependant, l'intégration de ces usages soulève des questions pratiques qui restent à résoudre, comme la gestion des nuisances sonores et vibratoires liées aux mouvements des poids.

Sans la possibilité d'inclure d'autres fonctions génératrices de revenus, le risque est que ces gratte-ciels dédiés au stockage d'énergie deviennent une aberration économique, malgré leur utilité pour la transition énergétique.

Une collaboration internationale pour concrétiser le projet

Pour mener à bien ce projet titanesque, SOM a noué des partenariats avec plusieurs acteurs clés. L'entreprise collabore avec Energy Vault (une entreprise suisse spécialisée dans le stockage d'énergie gravitationnelle), Gravitricity (une start-up britannique) et l'Institut international pour l'analyse des systèmes appliqués (IIASA) en Autriche.

Combiner les expertises

Chaque partenaire apporte son expertise spécifique au projet. Energy Vault et Gravitricity maîtrisent les technologies de stockage par gravité, tandis que SOM fournit son savoir-faire en architecture et en ingénierie de gratte-ciels. L'IIASA, quant à lui, apporte son expertise en modélisation et en analyse de systèmes complexes.

Surmonter les obstacles techniques et économiques

Malgré ces efforts de collaboration, l'absence de détails concrets sur les aspects pratiques et économiques laisse planer des doutes sur la faisabilité réelle de construire ces gratte-ciels géants dédiés au stockage d'énergie par gravité. Les partenaires devront relever de nombreux défis techniques et financiers pour transformer ce concept ambitieux en réalité.

Un projet à l'échelle des enjeux énergétiques

Si ces tours venaient à voir le jour, elles représenteraient une avancée majeure dans le stockage d'énergie renouvelable à grande échelle. Avec des capacités de stockage de plusieurs gigawattheures, elles permettraient de mieux intégrer les sources d'énergie intermittentes comme l'éolien et le solaire dans les réseaux électriques.

Cependant, la réussite d'un tel projet nécessitera des investissements massifs, une coordination internationale et des innovations techniques de pointe. Seul l'avenir nous dira si ces gratte-ciels futuristes deviendront une réalité ou resteront au stade de concept visionnaire.