How scientists turn lakes into giant batteries

Traducteur: Guillaume Rouy Relecteur: eric vautier

As of 2020, the world’s biggest lithium-ion battery

À ce jour en 2020, la batterie lithium-ion la plus grande du monde

is hooked up to the Southern California power grid

est branchée au réseau électrique de Californie du Sud

and can provide 250 million watts of power,

et peut fournir une puissance de 250 millions de watts,

or enough to power about 250,000 homes.

assez pour alimenter environ 250 000 foyers.

But it’s actually not the biggest battery in the world:

Mais en fait, ce n’est pas la plus grande batterie au monde :

these lakes are.

ce sont plutôt ces lacs.

Wait— how can a pair of lakes be a battery?

Mais voyons, comment une paire de lacs peut-elle être une batterie ?

To answer that question, it helps to define a battery:

Pour répondre à cette question, définissons ce qu’est une batterie :

it’s simply something that stores energy and releases it on demand.

une chose qui stocke de l’énergie et qui en libère sur demande.

The lithium-ion batteries that power our phones, laptops, and cars

Les batteries lithium-ion qui alimentent nos téléphones, ordinateurs et voitures

are just one type.

en sont juste un type.

They store energy in lithium ions.

Elles stockent l’énergie dans des ions lithium.

To release the energy, the ions are separated from their electrons,

Pour libérer l’énergie, les ions sont séparés de leurs électrons,

then rejoined at the other end of the battery

puis rassemblés à l’autre bout de la batterie

as a new molecule with lower energy.

en une nouvelle molécule dont l’énergie est plus basse.

How do the two lakes store and release energy?

Comment ces deux lacs stockent-ils et libèrent-ils de l’énergie ?

First, one is 300 meters higher than the other.

D’abord, l’un des deux est à 300 mètres au-dessus de l’autre.

Electricity powers pumps that move billions of liters of water

L’électricité alimente des pompes qui montent des milliards de litres d’eau

from the lower lake to the higher one.

depuis le lac du bas vers le lac du haut.

This stores the energy by giving the water extra gravitational potential energy.

Cela augmente l’énergie potentielle de pesanteur de l’eau, qui se stocke.

Then, when there’s high demand for electricity,

Puis, lorsque la demande en électricité est élevée,

valves open, releasing the stored energy by letting water flow downhill

les vannes s’ouvrent pour laisser l’eau s’écouler, et libérer l’énergie

to power 6 giant turbines that can generate 3 billion watts of power

à l’endroit où le courant entraîne 6 turbines géantes

capables de débiter une puissance de 3 milliards de watts pendant 10h.

for 10 hours.

We’re going to need more and more giant batteries.

Nous allons avoir besoin de plus en plus de batteries géantes.

That’s because right now, generating enough electricity to power the world

En effet, actuellement, alimenter le monde entier en électricité

produces an unsustainable amount of greenhouse gas:

produit une quantité non soutenable de gaz à effet de serre :

14 billion tons per year.

14 milliards de tonnes par an.

We’ll need to get that number down to net-zero.

Nous devrons faire en sorte que ce chiffre atteigne le net-zéro.

But many clean energy sources can’t produce electricity 24/7.

Mais beaucoup de sources d’énergie propres ne peuvent pas fonctionner 24h/24.

So to make the switch, we need a way to store the electricity until it's needed.

Pour la transition, il nous faut donc un moyen de stocker l’électricité.

That means we need grid-scale batteries:

Cela signifie qu’on a besoin de batteries à la taille du réseau :

batteries big enough to power multiple cities.

des batteries assez grandes pour alimenter plusieurs villes.

Unfortunately, neither of the giant batteries we’ve talked about so far

Malheureusement, aucune des batteries géantes dont on a déjà parlé

can solve this problem.

ne peut résoudre ce problème.

The two lakes setup requires specific geography, takes up a lot of land,

Les deux lacs ont besoin d’une zone spécifique et prennent de la place,

and has high upfront costs to build.

et leur construction est directement onéreuse.

The giant lithium-ion battery in California, meanwhile,

La batterie lithium-ion géante de Californie, elle,

can power about 250,000 homes, yes, but only for an hour.

peut bien alimenter 250 000 foyers, mais seulement pendant une heure.

Lithium-ion batteries are great for things that don’t use a lot of power.

Les batteries lithium-ion sont parfaites pour les appareils à basse puissance.

But to store a lot of energy, they have to be huge and heavy.

Mais pour stocker beaucoup d’énergie, elles doivent être énormes et lourdes.

That’s why electric planes aren’t a thing:

C’est pourquoi les avions électriques n’existent pas :

the best electric plane can only carry two people

le meilleur avion électrique n’emporte que deux personnes

for about 1,000 kilometers on one charge,

sur environ mille kilomètres pour une charge,

or its batteries would be too heavy to fly.

sinon ses batteries seraient trop lourdes pour voler.

A typical commercial jet can carry 300 people over 14,000 km

Un avion de ligne typique fait voler 300 personnes sur plus de 14 000 km

before refueling.

avant de refaire le plein.

Lithium-ion batteries also require certain heavy metals to make.

La fabrication des batteries lithium-ion demande aussi certains métaux lourds.

These resources are limited, and mining them often causes environmental damage.

Ces ressources sont limitées et leur extraction endommage l’environnement.

Inventors all over the world are rising to the challenge

Des inventeurs du monde entier relèvent le défi

of making batteries that can meet our needs—

de fabriquer des batteries qui subviendront à nos besoins -

many of them even weirder than the two lakes.

et certaines sont bien plus étranges que les deux lacs.

One company is building a skyscraper battery.

Une entreprise construit une batterie en gratte-ciel.

When the sun is shining, a crane powered by solar energy

Quand le soleil brille, une grue alimentée par de l’énergie solaire

piles blocks on top of each other in a tower.

empile des blocs les uns sur les autres dans une tour.

At night, the cranes let gravity pull the blocks down

La nuit, les grues laissent la gravité tirer les blocs vers le bas

and use the resulting power to spin generators.

et utilisent la puissance résultante pour faire tourner des générateurs.

Though there have been some early setbacks,

Bien qu’il y ait eu des contretemps dès le début,

another promising approach involves heating up salts until they melt.

une autre approche prometteuse est de réchauffer des sels et les faire fondre.

The molten salt can be stored until there’s a high demand for electricity,

Le sel fondu peut être stocké jusqu’à une forte demande d’électricité,

then used to boil water.

puis utilisé pour faire bouillir de l’eau.

The steam can power turbines that generate electricity.

La vapeur peut entraîner des turbines qui génèrent de l’électricité.

Another idea: bio-batteries made from paper, powered by bacteria,

Autre idée : des bio-batteries en papier alimentées par des bactéries,

and activated by spit.

et activées par une goutte de salive.

Bacteria release energy in the form of electrons when they metabolize glucose,

Les bactéries libèrent des électrons en métabolisant le glucose

and at least one species of bacteria can transfer those electrons

et au moins une espèce de bactérie peut transférer ces électrons

outside its cells, completing a circuit.

en dehors de ses cellules, ce qui complète un circuit.

While these batteries won’t power a city, or even a house,

Même si ces batteries n’alimenteront pas une ville, ou même une maison,

they don't have the waste and cost concerns of traditional batteries.

elles ne génèrent pas les déchets ni les coûts des batteries traditionnelles.

From vast mountain lakes to microscopic bacteria,

Des vastes lacs de montagne aux bactéries microscopiques,

from seawater batteries that bypass the need for heavy metals

des batteries à l’eau de mer qui n’ont pas besoin de métaux lourds

to nuclear batteries that power deep space missions,

aux batteries nucléaires qui alimentent les missions spatiales lointaines,

we're constantly rethinking what a battery can be.

nous réinventons constamment ce que peut être une batterie.

The next unlikely battery could be hiding in plain sight—

La prochaine batterie improbable pourrait être cachée sous nos yeux -

just waiting to be discovered and help us achieve a sustainable future.

à attendre d’être découverte et de nous aider à avoir un futur soutenable.