Traversez presque n'importe quel coin de l'Amérique assez longtemps et des fermes solaires géantes ou des rangées d'éoliennes apparaissent, le tout dans le but d'augmenter l'utilisation des énergies renouvelables du pays et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Mais ce que certains ne réalisent peut-être pas, c'est que parfois ces sources d'énergie renouvelables peuvent produire plus d'énergie que ce qui est nécessaire, laisser une partie de l'énergie solaire ou éolienne à, en un sens, aller gaspiller. Cette situation d'offre excédentaire est une occasion perdue pour ces ressources énergétiques propres de remplacer la pollution provenant des centrales alimentées par des combustibles fossiles.

Mais en créant des modèles complexes analysant les systèmes électriques en Californie et au Texas, Des scientifiques de l'Université du Michigan montrent dans une étude dont la publication en ligne est prévue le 30 juillet dans Communication Nature , que l'investissement dans les batteries et autres technologies de stockage d'énergie peut être économiquement viable avec un soutien politique approprié.

Cette, à son tour, pourrait réduire radicalement les émissions de gaz à effet de serre - jusqu'à 90 % dans un scénario examiné par les chercheurs - et augmenter l'utilisation de l'énergie solaire et éolienne à un moment où le changement climatique devient de plus en plus urgent.

"Le coût du stockage de l'énergie est très important, " a déclaré Maryam Arbabzadeh, co-auteur de l'étude, un boursier postdoctoral à l'École pour l'environnement et la durabilité de l'U-M. "Mais il y a des incitations que nous pourrions utiliser pour le rendre économiquement attractif, l'une étant une taxe sur les émissions.

Arbabzadeh a dirigé la recherche en collaboration avec des collègues de l'Ohio State University et de la North Carolina State University. Grégory Keoleian, directeur du Center for Sustainable Systems de l'U-M, a été son conseiller et l'un des co-auteurs de l'étude.

« La production d'électricité représente 28 % des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis, et compte tenu de l'urgence du changement climatique, il est essentiel d'accélérer le déploiement de sources renouvelables telles que l'éolien et le solaire, " dit Keoleian, professeur d'environnement et de durabilité et de génie civil et environnemental.

"Cette recherche démontre clairement comment les technologies de stockage d'énergie peuvent jouer un rôle important dans la réduction de la réduction des énergies renouvelables et des émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques à combustibles fossiles."

Arbabzadeh et ses collègues chercheurs ont créé des modèles complexes analysant neuf technologies différentes de stockage d'énergie. Ils ont examiné les effets environnementaux de la réduction des énergies renouvelables, qui est la quantité d'énergie renouvelable produite mais incapable d'être livrée pour répondre à la demande pour diverses raisons.

Ils ont également modélisé ce qui se passerait si chaque État ajoutait jusqu'à 20 gigawatts d'énergie éolienne et 40 gigawatts de capacité solaire, et comment tout cela serait impacté économiquement par une taxe sur le dioxyde de carbone pouvant aller jusqu'à 200 $ la tonne.

Ce qu'ils ont trouvé était frappant.

L'ajout de 60 gigawatts d'énergie renouvelable à la Californie pourrait permettre une réduction de 72 % du dioxyde de carbone. Puis, en ajoutant des technologies de stockage d'énergie en plus de celles de Californie, cela pourrait permettre une réduction de 90 % du dioxyde de carbone. Au Texas, le stockage d'énergie pourrait permettre une réduction des émissions de 57 %.

Mais pour que tout cela arrive, les entreprises de services publics auraient besoin d'une raison pour investir dans des systèmes de stockage d'énergie, qui nécessitent d'importants investissements en capital. C'est là que l'utilisation d'une taxe carbone pourrait être utile, dit Arbabzadeh.

Les neuf technologies de stockage d'énergie étudiées, y compris les batteries de haute technologie, nécessitent un investissement en capital important et ont tous des avantages et des inconvénients différents. Le type différent de mix de génération au Texas et en Californie s'ajoute également à la complexité de la recherche.

Le Texas utilise des unités alimentées au charbon et au gaz naturel. La Californie utilise des ressources plus rigides, comme le nucléaire, géothermie, unités de biomasse et d'énergie hydroélectrique, ce qui rend ses taux de réduction des énergies renouvelables beaucoup plus élevés que ceux du Texas.

L'étude s'intitule « Le rôle du stockage d'énergie dans la décarbonisation profonde de la production d'électricité ».