Profitant d’une rupture technologique dans le stockage d’énergie sous forme d’air comprimé, la société nantaise Architectes Ingénieurs Associés (AIA) travaille à l’intégration de celle-ci dans le bâtiment. Électricité, chaud, froid et air comprimé seraient les quatre formes d’énergie mises à disposition par le système baptisé « Air4Power ».
L’air capable d’emmagasiner de l’énergie, ce n’est pas tout à fait une nouveauté. Dans ses documents de présentation, la société nantaise AIA rappelle que l’air comprimé fut utilisé à la fin du XIXe siècle comme énergie motrice des tramways de la Cité des ducs de Bretagne. Déjà, l’air était mélangé à de l’eau - sous forme vapeur - pour en assurer la détente. C’est encore en les associant que la société américaine LightSail Energy vient de casser le plafond de verre du rendement de ce mode de stockage. Rappelons que la compression de l’air entraîne un échauffement notable et, à l’inverse, sa détente, un refroidissement. Ces variations de température, difficiles à maîtriser, ont une incidence sur le rendement et sur la durée de vie des matériels.
LightSail Energy a résolu ce problème en travaillant sur l’injection d’un brouillard d’eau dans l’air lors de sa compression. L’eau pulvérisée absorbe la chaleur. Et le procédé est réversible : l’eau absorbe le froid lors de la détente. Mais l’ingéniosité du système complet RAES (Regenerative Air Energy Storage) développé par les Américains réside dans le stockage de l’électricité produite par des panneaux photovoltaïques sous forme d’air comprimé certes, mais aussi d’eau chaude et d’eau froide. Dans le calcul théorique, le rendement atteint 97 %. Si du papier à la réalité, il y a une marge, nul doute que la solution permet de gagner notablement en performance. Et d’intéresser AIA, qui voit dans l’eau chaude et l’eau froide des énergies directement consommables dans un bâtiment. Outre les 60 à 70 % de rendement proposés par la seule solution RAES, AIA a pour ambition de dépasser 85 %, en jouant sur une production et une consommation au sein même du bâtiment. Pour cela, il faut cependant pouvoir y intégrer le stockage sous toutes ses formes. « Les bâtiments regorgent de vides inexploités dans les planchers, les parois, voire dans le sol sous les édifices si l’on écarte les trames des fondations, explique Laurent Rossez, directeur stratégie et innovation. Nous allons donc chercher à y stocker de l’air, de l’eau chaude et de l’eau froide. »
Plancher alvéolaire
Le groupe Nantais a ainsi développé un concept breveté de plancher alvéolaire intégrant des réservoirs d’air comprimé, sortes de longs boudins rigides en fibre de carbone conçus eux aussi par LightSail Energy. Et la réflexion ne s’arrête pas là. À ce jour, AIA a décliné Air4Power pour cinq typologies de construction : building (bâtiment), home (maison individuelle), farm (ferme ou petits bâtiments industriels), street (voirie) et city (quartier urbain). Pour chacune d’elle, une répartition type des différentes zones de stockage et de production est envisagée (voir le schéma B). Aspect important de ces recherches, les systèmes sont dits « low tech », c’est-à-dire ni compliqués - quoiqu’ingénieux - ni fragiles, et donc abordables. Reste à les intégrer, à moindre coût là aussi, dans le bâtiment. C’est ce à quoi s’emploient AIA et ses partenaires.
