Les humains recherchent depuis longtemps un moyen de stocker l’énergie. L'un des principaux freins aux voitures électriques est la technologie des batteries. Lorsque l'on compare les batteries à l'essence, les différences sont énormes.
Par exemple, une voiture électrique peut transporter 1 000 livres (454 kg) de batteries au plomb qui mettent plusieurs heures à se recharger et peuvent donner à la voiture une autonomie de 100 milles (160 km). Deux ou 3 gallons d'essence donnent la même autonomie, pèsent moins de 30 livres (13 kg) et vous pouvez pomper autant d'essence en une minute environ.
Voici une liste de méthodes pour l'énergie stockée . Certains d'entre eux fonctionnent dans une voiture électrique, tandis que d'autres conviennent mieux aux applications stationnaires.
ContenuLe terme « énergie stockée » fait référence à l’énergie qu’un objet possède en raison de sa position, de son état ou de sa condition. Cette énergie n'est pas activement utilisée mais a le potentiel de réaliser une action lorsqu'elle est libérée.
Quelques exemples incluent les ressorts, les volants d'inertie rotatifs, les systèmes de levage hydrauliques et la pression de l'eau.
L’énergie se présente sous diverses formes, chacune ayant ses caractéristiques et ses applications uniques. Vous pouvez les diviser en énergie cinétique et potentielle.
L'énergie cinétique est l'énergie d'un objet en mouvement, comme une toupie ou une voiture en mouvement.
L'énergie potentielle est stockée dans un objet en raison de sa position ou de son état.
Voici quelques-uns des exemples presque infinis d’énergie stockée.
L’une des techniques les plus anciennes utilisées est la perte de poids. Vous soulevez le poids pour y stocker l’énergie, puis laissez le poids tomber pour extraire l’énergie. De nombreuses horloges grand-père et coucous utilisent cette technique.
En faisant passer la corde attachée aux poids à travers un train d'engrenages, vous pouvez utiliser un poids lourd et le laisser tomber pendant une longue période. (Voir Comment fonctionnent les horloges à pendule.) Cette approche ne fonctionne pas très bien dans une voiture électrique, mais elle fonctionne bien dans les horloges depuis des centaines d'années.
De nombreuses centrales électriques utilisent l'approche du « poids tombant » sous forme d'eau. L'eau est pompée vers un lac la nuit lorsque la centrale électrique a une capacité excédentaire. Pendant les périodes diurnes de forte demande, l’eau traverse une turbine pour descendre vers un lac inférieur. (Voir Comment fonctionnent les centrales hydroélectriques.)
Une autre façon de stocker de l’énergie consiste à effectuer une déformation mécanique reproductible. C'est l'idée derrière un ressort utilisé dans une horloge à remontage ou un élastique utilisé dans un avion à remontage. Vous stockez l'énergie en pliant (déformant) le matériau dans un ressort, et le matériau libère l'énergie en revenant à sa forme originale.
À l'échelle d'une voiture, cette technologie pose des problèmes en raison du poids du ressort, mais à une échelle plus petite (comme une montre-bracelet), elle fonctionne très bien.
La nature stocke de l’énergie depuis longtemps, et si vous voulez y penser de cette façon, l’essence est en réalité une forme d’énergie stockée. Les plantes absorbent la lumière du soleil et la transforment en glucides. Au fil des millions d'années, ces glucides peuvent se transformer en pétrole ou en charbon.
À une échelle de temps plus humaine, nous brûlons du bois (qui est un glucide) pour libérer l'énergie stockée, ou transformons du maïs en alcool et brûlons l'alcool.
Une autre technique que la nature utilise pour stocker de l’énergie est la graisse, que beaucoup d’entre nous connaissent personnellement. Il est intéressant de penser à une voiture qui mange de l'herbe ou d'autres glucides et les stocke sous forme de graisse !
Vous pouvez prendre de l’énergie et diviser l’eau en atomes d’hydrogène et d’oxygène par électrolyse. En stockant l'hydrogène et l'oxygène dans des réservoirs, vous pouvez ensuite créer de l'énergie en le brûlant ou (plus efficacement) en le faisant passer dans une pile à combustible.
Vous pouvez utiliser l'énergie pour faire tourner un volant d'inertie, puis extraire plus tard l'énergie en utilisant le volant d'inertie pour faire fonctionner un générateur.
Vous pouvez stocker la chaleur directement et ensuite la convertir en une autre forme d'énergie comme l'électricité.
Vous pouvez utiliser de l’air comprimé pour stocker de l’énergie. Des jouets comme l’Air Hog stockent l’énergie de cette manière. La compression suffisante de gaz comme l'azote produit de l'azote liquide.
L’une des nouvelles technologies qui pourraient devenir disponibles à l’avenir concerne l’antimatière. Lorsque vous combinez de la matière normale avec de l'antimatière, vous obtenez de l'énergie. Vous stockez l'énergie en créant l'antimatière.
À l’heure actuelle, aucune de ces techniques ne peut rivaliser avec l’essence (une autre forme d’énergie stockée !) dans le sens pratique du terme. Les piles à combustible utilisant du méthanol semblent actuellement être le concurrent le plus proche et seront probablement accessibles au grand public au cours des prochaines années.
Cet article a été mis à jour en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
