Plateforme ESI

Sur le chemin vers un système énergétique durable, les technologies permettant une conversion flexible et un stockage efficace de l’énergie seront de plus en plus importantes. La nouvelle plateforme de recherche ReMaP entend étudier ces thèmes urgents de façon réaliste.

Des chercheurs du PSI ont dressé leur camp dans une installation de biogaz sise près de Lucerne. Entre les prés et de gigantesques fermenteurs, ils étudient comment débarrasser le biogaz de ses impuretés afin d’optimiser l’utilisation de ce vecteur énergétique.

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI analysent le potentiel du Power-to-X pour l’approvisionnement énergétique de la Suisse et présentent leurs résultats dans un livre blanc. Ils concluent notamment que les coûts de l’énergie issue du Power-to-X pourraient baisser d’un tiers.

Avec le coup d’envoi du projet ReMaP, les entreprises se voient offrir une possibilité supplémentaire de tester dès maintenant leur vision du système énergétique de demain. La plateforme ESI du PSI apporte une contribution pour qu’à l’avenir l’énergie renouvelable soit mieux exploitée, de manière plus intelligente.

A la plateforme ESI de l’Institut Paul Scherrer PSI, des chercheurs tentent de trouver des solutions pour le futur énergétique de la Suisse et d’améliorer le rendement des énergies renouvelables modernes. Une nouvelle mini-turbine à gaz leur permet maintenant de boucler un autre circuit énergétique.

Quand des installations photovoltaïques et éoliennes produisent plus de courant que le réseau ne peut en absorber, cette énergie précieuse est perdue. A la plateforme ESI, des chercheurs du PSI étudient la contribution que les piles à combustible sont susceptibles d’apporter pour permettre une exploitation ciblée de cette énergie, en passant par le stockage.

La jeune entreprise Swiss Hydrogen a son siège à Fribourg. Elle est spécialisée dans la conception de piles à combustible à haute performance, utilisables dans des véhicules écologiques ou comme groupes électrogènes stationnaires. Alexandre Closset évoque la collaboration de sa start-up avec le PSI. Une collaboration qui, selon lui, profite aux deux parties.

Le prestataire énergétique zurichois Energie 360° fournit du gaz naturel, du biogaz et des pellets de bois dans toute la Suisse. Cette entreprise et l'Institut Paul Scherrer PSI viennent de tester avec succès une nouvelle technologie de power-to-gas, utilisée dans le domaine de la production de biogaz. Leur projet commun s’est vu décerner le Watt d’Or, prix Suisse d’excellence énergétique. Peter Dietiker, responsable de département à Energie 360°, évoque cette collaboration avec le PSI.

A l’Institut Paul Scherrer PSI, les chercheurs tentent de trouver des solutions qui permettraient d’intégrer efficacement l’énergie issue du soleil, du vent et de la biomasse dans le système énergétique suisse.

Utiliser l'énergie issue de déchets organiques de manière efficiente? C'est possible grâce à une technologie développée au PSI et testée avec succès en collaboration avec le fournisseur d'énergie zurichois Energie 360°. Elle permet de générer nettement plus de méthane à partir des déchets que les procédés habituels. Pour cette contribution importante à un approvisionnement en énergie durable, le PSI et Energie 360° se sont vus décerner le Watt d'Or 2018 de l'Office fédéral de l'énergie dans la catégorie énergies renouvelables.

Une technologie développée à l'Institut Paul Scherrer PSI permet de produire à partir de déchets organiques environ 60% de biogaz en plus que les méthodes conventionnelles. Mais peut-elle aussi faire ses preuves dans la pratique? Grâce à un test de 1000 heures conduit à la station d’épuration et de traitement de biodéchets de Werdhölzli, à Zurich, en collaboration avec le fournisseur d’énergie zurichois Energie 360°, il est aujourd’hui possible de répondre à cette question par l’affirmative. L’évaluation de l’essai est à présent disponible.

En raison de son important teneur en azote, le marc de café est un engrais que l’on utilise volontiers dans son jardin. Eliminé de cette manière, il contribue aujourd’hui déjà, à petite échelle, à une gestion écologique des déchets. Mais son potentiel est loin d’être épuisé: une méthode développée au PSI permet de produire du méthane, un gaz combustible, à partir de marc de café. Des chercheurs du PSI ont réussi à en faire la démonstration dans le cadre d’un essai pilote mené en collaboration avec le groupe alimentaire Nestlé, dont la production de café soluble génère du marc de café et qui souhaiterait voir ce dernier réutilisé de manière utile.

Si l'on veut pouvoir stocker l'énergie solaire et éolienne sous forme d'hydrogène, il faut disposer d'électrolyseurs efficaces. A l'avenir, ces appareils devraient être meilleur marché et plus efficaces grâce à un nouveau matériau développé par des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI et de l'Empa. Les chercheurs ont également montré comment ce matériau pouvait être produit de manière fiable en grandes quantités. Ils ont aussi démontré son rendement dans une cellule électrolytique technique, le composant principal d'un électrolyseur.

Une nouvelle exposition au PSI raconte l’histoire d’une ville suisse, qui passe d’un approvisionnement énergétique conventionnel à un approvisionnement énergétique reposant sur les nouvelles énergies renouvelables.

Le Laboratoire d’analyses des systèmes énergétiques de l’Institut Paul Scherrer PSI examine à quoi pourrait ressembler l’approvisionnement en électricité de la Suisse d’ici 2050 sous différentes conditions. Sur base de leurs calculs, les chercheurs du laboratoire peuvent se prononcer sur de futurs développements et déterminer, par exemple, par quels biais atteindre les objectifs ambitieux de réduction d’émissions de CO₂, moyennant des coûts aussi bas que possible.

Les déchets organiques de Suisse recèlent un important potentiel énergétique. Car ils permettent de produire du méthane, un gaz précieux, principal composant du gaz naturel. Grâce à une technologie développée au PSI, il devrait être possible à l’avenir d’augmenter nettement le rendement en méthane à partir des déchets organiques. Un test de longue durée, mené conjointement avec le fournisseur d’énergie Energie 360° à la station d’épuration et de méthanisation de Werdhölzli (ZH), devrait à présent permettre de faire avancer la technologie sur la voie de l’application industrielle.

Comment rendre exploitable le courant excédentaire qui ne peut pas être injecté dans le réseau électrique? Une journée d'hiver fictive sur la plateforme Energy System Integration à l' Institut Paul Scherrer PSI.

La plateforme Energy System Integration à l’Institut Paul Scherrer PSI entre en service cet automne. Elle a été présentée aujourd’hui aux médias et à quelque 150 représentants des milieux politiques, de l’industrie et du monde scientifique dans le cadre d’un double colloque intitulé Recherche énergétique suisse en réseau.

Le développement des installations photovoltaïques et éoliennes va croissant et leur intégration dans le système énergétique existant représente un défi. La plateforme ESI permet de tester les conditions de réussite de cette intégration. La solution: stocker l’excédent d’énergie sous forme de gaz.

La voie vers un avenir énergétique durable passe par l’intégration de nouvelles énergies renouvelables: énergie solaire, énergie éolienne et biomasse. Sur la plateforme ESI (pour «Energy System Integration»), la recherche et l’industrie peuvent tester les solutions prometteuses dans leur complexité.