Depuis des millénaires, les briques étaient une technologie de pointe, permettant aux humains de construire plus haut et plus fort qu’auparavant. Aujourd’hui, une nouvelle startup pense que les briques retrouvent ce titre. Cependant, au lieu de servir de matériau de construction, Electrified Thermal Solutions, qui participe au champ de bataille des startups TechCrunch Disrupt 2023, espère qu’ils seront la pierre angulaire d’industries nouvellement décarbonées.
Aujourd’hui, une grande partie de l’industrie lourde dépend des combustibles fossiles non seulement pour l’électricité, mais aussi pour la chaleur. Obtenir le type de températures requises pour fabriquer de l’acier, du ciment ou toute une série d’autres choses est soit difficile, soit coûteux avec la technologie de chauffage électrique actuelle. Cela amène beaucoup de gens à s’intéresser à l’hydrogène, qui peut être brûlé comme les combustibles fossiles sans produire de pollution carbonée. Malheureusement, développer une capacité suffisante en hydrogène vert pour stimuler l’industrie lourde serait également extrêmement coûteux.
C’est pourquoi des startups comme ETS recherchent des alternatives appelées batteries thermiques. Lorsque le soleil brille, que le vent souffle et que l’électricité est bon marché, les batteries thermiques peuvent être chargées de la même manière que les batteries lithium-ion. Mais lorsque le soleil se couche ou que le vent ralentit, les batteries thermiques libèrent cette énergie sous forme de chaleur plutôt que d’électricité.
Ce qui se passe avec cette chaleur dépend du client. Ils pourraient l’utiliser pour produire de la vapeur pour chauffer des bâtiments ou alimenter des turbines pour produire de l’électricité. Si une batterie thermique peut devenir suffisamment chaude, elle peut être utilisée dans les aciéries, les verreries, les usines chimiques et cimentières, etc.
La batterie thermique Joule Hive d’ETS est « similaire à 98 % aux éléments que vous voyez dans le commerce aujourd’hui », a déclaré le co-fondateur et PDG Dan Stack à TechCrunch. La différence de 2 % par rapport aux briques réfractaires ordinaires provient de matériaux semi-conducteurs avec lesquels les briques sont dopées pour leur conférer leurs propriétés électriquement conductrices. « Nous ne modifions même pas beaucoup les recettes pour obtenir les propriétés dont nous avons besoin. »
Les batteries sont chauffées en faisant passer de l’électricité à travers elles – « tout comme le fonctionnement de votre grille-pain, mais en beaucoup plus chaud », a déclaré Stack. La masse thermique des briques et le conteneur isolé dans lequel elles sont empilées leur permettent de conserver leur chaleur pendant des heures, voire des jours. Plus de 95 % de l’électricité utilisée dans la fabrication des briques peut être récupérée sous forme de chaleur, a-t-il déclaré.
Et cette chaleur est brûlante. Une pile de briques d’ETS peut produire une chaleur proche de 2 000 degrés Celsius (3 632 degrés F), a déclaré Stack. « Il s’agit essentiellement de la température des flammes. La plupart des industries sont habituées à fonctionner avec le feu, et la température de leurs flammes approche les 2 000 °C. Nous pouvons donc faire ce que les flammes peuvent faire, mais électriquement, et nous pouvons le faire avec longévité. Et avec une rentabilité qui n’était même pas possible auparavant.
ETS affirme que le coût de sa chaleur est au moins trois fois moins cher que celui de l’hydrogène. C’est encore plus cher que le chauffage au gaz naturel aujourd’hui, mais cela suppose que les prix du gaz naturel resteront bas ou qu’il n’y aura pas de prix du carbone. Avec un prix du carbone de 50 dollars par tonne métrique, le SEQE ne coûterait que légèrement plus cher que le gaz.
La société a levé 4,75 millions de dollars à ce jour, dont un tour de table de 4,5 millions de dollars mené par Clean Energy Ventures qui s’est clôturé en juin 2022 et a valorisé la société à 14,5 millions de dollars après financement.
ETS a travaillé avec un fabricant de briques pour adapter sa recette à des équipements à l’échelle industrielle utilisant des matériaux en vrac. Actuellement, l’entreprise peaufine son système pilote, qui a à peu près la taille d’un ascenseur, a déclaré Stack. La prochaine étape concerne quelque chose de la taille d’un conteneur maritime, qui est actuellement en phase de conception. Une fois la batterie à l’échelle commerciale terminée, ETS vendra soit la chaleur des batteries, soit le système complet.
Tout cela est le fruit d’environ une décennie de travail qui a commencé avec les recherches supérieures de Stack au MIT. « Nous ne sommes pas arrivés ici du jour au lendemain. Nous avons commencé par examiner ce qui existe déjà », a-t-il déclaré. « Mais si vous voulez simplement faire cela, vous êtes essentiellement limité par ce qui est disponible dans le commerce aujourd’hui. Et vos radiateurs électriques en particulier constituent le goulot d’étranglement. Nous avons construit cette technologie pour résoudre ce goulot d’étranglement.
