Se chauffer au sable, la Finlande l'a fait !

Avec des températures descendant jusqu'à -25°C, la rigueur des hivers finlandais n'est pas vraiment faite pour les frileux. Et pourtant, dans le sud-ouest de la Finlande, les habitants de la ville de Kankaanpää en ont fini avec les chaudières, les feux de cheminée et autres radiateurs électriques : désormais, ils se chauffent avec du sable !

Le chauffage au sable est une technologie émergente développée par la société finlandaise Polar Night Energy, une entreprise spécialisée dans la conception et la fabrication de systèmes de stockage d'énergie thermique à haute température. La pierre angulaire de son système est la sand battery, "batterie de sable" en français, qui, à la base, a été développée pour stocker l'énergie excédentaire produite par des sources intermittentes comme le solaire et l'éolien. L'énergie en question est stockée sous forme de chaleur dans du sable, une chaleur qui peut ensuite être restituée pour chauffer l'air et l'eau des bâtiments.

La toute première installation de sand battery dans le monde s'est faite à la centrale électrique de Vatajankoski, près de la ville de Kankaanpää. Concrètement, il s'agit d'un silo cylindrique de 7 mètres de haut et 4 mètres de diamètre, rempli d'environ 100 tonnes de sable. Lorsque la production électrique de la centrale dépasse la demande du réseau, l'excédent est envoyé à une résistance électrique placée à l'intérieur du silo pour qu'elle le transforme en chaleur. Là, un système de ventilation s'assure en permanence que la diffusion de cette chaleur dans le substrat se fait de la manière la plus uniforme possible. La température à l'intérieur du silo peut alors monter jusqu'à 600°C ! Grâce ensuite aux propriétés du sable ainsi qu'à ses conditions de conservation, cette chaleur peut se garder pendant plusieurs mois d'affilée, et ce, malgré le froid extérieur.

Bien sûr, tout l'intérêt est que, selon les besoins, la chaleur emmagasinée puisse être injectée dans le réseau de Kankaanpää. Avec une puissance calorifique nominale de 200 kW, une capacité énergétique de 8 MWh, ainsi qu'un rendement oscillant entre 60 et 70 %, la batterie de sable permet alors de chauffer une centaine de maisons dans la ville et même la piscine municipale.

Le procédé a l'avantage d'être écologique, flexible et de ne nécessiter que peu d'entretien. Le sable utilisé est local, mais ne provient pour autant pas des plages de l'archipel finlandais. Il a plutôt été sourcé sur des sites de construction et est même complété de divers matériaux granulaires aux caractéristiques identiques (haute densité et faible coût). Une bonne nouvelle pour l'environnement puisque, quand on sait comment fonctionne le business du sable, deuxième ressource la plus utilisée sur la planète, il y aurait eu de quoi se poser la question sur la viabilité du système à long terme.

Polar Night Energy travaille aujourd'hui à accroître la taille de sa sand battery afin d'en démultiplier les capacités. La prochaine étape, d'ici à l'horizon 2026, sera également pour le spécialiste de trouver comment retransformer cette chaleur en électricité. Cela révolutionnera le secteur des énergies renouvelables qui dépendent encore aujourd'hui de coûteuses batteries au lithium pour stocker leur production.