SMES: Superconducting Magnetic Energy Storage
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SMES: Superconducting Magnetic Energy Storage
Le stockage de l'énergie électrique par l'utilisation de bobine supraconductrice est-elle si éloigné de la réalité?
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La supraconductivité dans tous ses états

La supraconductivité dans tous ses états | SMES: Superconducting Magnetic Energy Storage | Scoop.it

Le SMES est l’acronyme anglais pour Superconducting Magnetic Energy Storage même si c’est une invention Française. L’énergie est stockée via un courant électrique envoyé dans une bobine de fil supraconducteur. Une fois la bobine court-circuitée (refermée sur elle même), le courant reste indéfiniment car il n’y a pas de perte et produit un champ magnétique comme dans les bobines d’IRM. L’énergie est donc stockée dans la bobine sous forme magnétique et électrique et peut être ensuite récupérée en un temps très court.

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Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses - Grenoble - Les aimants du laboratoire

Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses - Grenoble - Les aimants du laboratoire | SMES: Superconducting Magnetic Energy Storage | Scoop.it

Le LNCMI conçoit, produit et assemble des bobinages adaptés à la production de champs magnétiques intenses continus. Des alliages de cuivre aux propriétés mécaniques et électriques optimisées sont utilisés pour produire ces aimants "résistifs". Après assemblage les bobinages sont montés sur des sites d’aimants qui permettent de les alimenter en courant continu (jusqu’à 32 000 A) et d’assurer leur refroidissement (grâce à un débit de 300 l/s d’eau déminéralisée sur une boucle fermée).

L’installation pour champ continu du LNCMI dispose aujourd’hui de 7 sites d’aimant résistifs pouvant générer jusqu’à 35 T en continu grâce la puissance électrique fournie par ses installations de 24 MW.

Le LNCMI construit actuellement un aimant hybride, combinant les deux technologies d’aimants résistif et supraconducteur. Il est prévu de générer 43 T en 2015. Une évolution visant les 45 T est ensuite prévue.

 

Alex's insight:

Il faut savoir que le CNRS mobilise actuellement 200 à 300 chercheurs pour effectuer des recherches sur le stockage d'énergie.

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Stockage de l'énergie

Stockage de l'énergie | SMES: Superconducting Magnetic Energy Storage | Scoop.it

La raison pour laquelle on ne peut conserver l’énergie électrique est reliée à la résistance des matériaux qui transportent le courant. Cette résistivité dissipe sous forme de chaleur toute l’énergie électrique disponible dans le matériau (effet joule). Pour résoudre cela on pourrait faire tourner en boucle un courant dans un supraconducteur dont la résistance est nulle à basse température mais faire tourner un courant dans une bobine entraîne la formation d’un champ magnétique. C’est là que se pose le problème car les supraconducteurs perdent rapidement leur propriété de résistivité nulle en présence d’un champ magnétique (même faible). De plus, il faudrait refroidir les bobines pour atteindre l’état supraconducteur ce qui demanderait une énergie supplémentaire. Pour le moment, il est donc impossible de stocker des courants importants dans des bobines supraconductrices. L’idéal en supraconductivité serait de fabriquer un matériau supraconducteur à température ambiante et supportant des courants électriques importants sans perdre cette propriété de résistivité nulle.La question du stockage de l’énergie électrique pose donc un vrai problème.

Alex's insight:

Les principaux verrous et enjeux sont:


- Diminuer les coûts
- Augmenter la capacité de stockage 
- Augmenter les rendements de stockage/destockage
- Améliorer la durée de vie
- Réduire l'impact environnemental (éléments non toxiques, recyclables)
- Préserver les ressources
- Améliorer la sécurité
- Prendre en compte les aspects sociétaux
- etc

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