L’expérience d’ARES North America sur le site de Gamebird Pit, dans l’État du Nevada, a montré que le système GravityLine pouvait déplacer deux masses d’un poids total d’environ 340 tonnes sur une pente présentant une inclinaison équivalant à environ 55 %, au moyen d’un moteur fixe et d’un système de chaînes. Toutefois, la hauteur effectivement parcourue par les masses, d’environ 36 mètres, ne produit qu’environ 33 kilowattheures d’énergie gravitationnelle totale stockée.
Ces chiffres sont au cœur de l’évaluation de Michael Barnard dans CleanTechnica, qui adopte une position critique quant à la viabilité du stockage de l’énergie au moyen de masses solides se déplaçant vers le haut et vers le bas sur des voies ferrées. L’équation fondamentale est simple : l’énergie gravitationnelle est égale à la masse multipliée par la gravité et la hauteur. Le système peut fournir une puissance allant jusqu’à plusieurs mégawatts pendant une courte période lors de la descente des masses, mais la puissance instantanée ne signifie pas qu’il dispose d’une importante réserve d’énergie.
Qu’a réellement démontré l’essai d’ARES ?
Selon l’article, l’essai de Gamebird a modifié un détail technique important par rapport à une évaluation précédente publiée en 2024. Cette évaluation antérieure prévoyait que les forces exercées par les câbles traditionnels utilisés dans les systèmes inclinés limiteraient la taille des masses pouvant être déplacées, tandis que la conception d’ARES dépasse cette contrainte grâce à l’utilisation d’un système d’entraînement par chaînes.
Cependant, l’auteur estime que le principal problème commercial n’a pas changé : la faible densité énergétique des masses solides signifie que le stockage de quantités utiles d’électricité nécessite un stock matériel gigantesque. Afin d’éviter d’évaluer l’idée sur la seule base de la hauteur limitée de Gamebird, Barnard a supposé un scénario avec une hauteur effective de 400 mètres et une centrale produisant 20 mégawatts pendant 20 heures, soit une capacité de stockage de 400 mégawattheures.
Dans ce scénario, le système ne se résume plus à transporter à bas coût du gravier sur une pente. Il nécessite des centaines de milliers de tonnes de masses, réparties sur des transporteurs spécialement conçus, avec des zones de stockage aux niveaux supérieur et inférieur, des voies d’exploitation, des moteurs fixes, des systèmes de transport et de contrôle, des passages de maintenance et un certain degré de redondance opérationnelle garantissant l’accès à l’énergie stockée en cas de défaillance d’une partie des équipements.
Une comparaison différente avec le stockage hydraulique et les batteries
L’article compare cette conception au stockage hydraulique par pompage, qui utilise le même principe gravitationnel, mais sans nécessiter la fabrication d’une structure indépendante pour chaque partie de la masse. L’eau repose dans des réservoirs et circule dans un canal ou une conduite communs ; elle n’a besoin ni d’une structure métallique, ni de roues, ni d’un emplacement de stationnement pour chaque unité de masse.
Les batteries lithium-ion nécessitent quant à elles une fabrication intensive en matériaux, mais elles bénéficient d’usines permanentes et d’un marché mondial d’approvisionnement permettant au développeur d’un projet de stockage d’acheter des unités modulaires, plutôt que de construire un système de fabrication d’équipements lourds à proximité de chaque site géographiquement approprié.
Du point de vue de l’auteur, le stockage gravitationnel par rail cumule les inconvénients des deux modèles sans en obtenir tous les avantages : il dépend d’un site géographique approprié, comme le stockage hydraulique, mais y ajoute un important stock d’équipements mobiles, comme dans les systèmes industriels fabriqués. L’article souligne que chaque transporteur doit être fabriqué, inspecté, programmé et entretenu, et que sa défaillance peut rendre une partie de l’énergie stockée indisponible, même si la masse elle-même reste en hauteur.
Qu’est-ce qui change en pratique ?
Les calculs présentés montrent que l’augmentation de la hauteur ne résout pas à elle seule le problème. Si le système s’élève à 100 mètres au lieu de 50 mètres, l’énergie par masse peut théoriquement être doublée, mais atteindre la même quantité d’énergie à une hauteur moindre nécessite d’augmenter la masse proportionnellement à la différence. Barnard estime que cela signifie fabriquer des milliers supplémentaires de wagonnets en acier remplis de béton et les assembler aux niveaux supérieur et inférieur.
L’article souligne également que la carrière offre des conditions relativement favorables, comme la présence de granulats, de routes et de terrains industriels dégradés, mais qu’elle ne fournit pas nécessairement une grande hauteur. À l’inverse, un site élevé peut manquer de granulats bon marché, d’infrastructures industrielles lourdes, de lignes de transport, d’espaces de stockage appropriés ou de conditions géotechniques simples. Il ne suffit donc pas de trouver une colline très escarpée ; un ensemble de conditions doit être réuni simultanément.
L’article mentionne également que les acquisitions de stockage de longue durée au Royaume-Uni en 2026 comprenaient des projets de batteries lithium-ion couvrant des durées supérieures à dix heures, ce qui affaiblit l’hypothèse selon laquelle un stockage de 20 heures laisserait automatiquement une large place aux alternatives mécaniques.
Lecture éditoriale
La valeur principale de cet article ne réside pas dans la démonstration que le système d’ARES est incapable de se déplacer ; l’expérience prouve le contraire. La question la plus importante est de savoir si l’énergie produite par ce mouvement justifie l’infrastructure matérielle et opérationnelle nécessaire pour fournir un important service au réseau. L’article apporte une réponse négative tranchée, qui constitue le point de vue de l’auteur et non un résultat indépendant documenté ici.
Certaines questions restent ouvertes, notamment le coût réel par mégawattheure, la durée de vie des équipements, le plan de maintenance et les émissions incorporées. Barnard indique ne pas avoir effectué de calcul détaillé des émissions pour ce projet, mais il s’attend à ce que l’utilisation d’acier, de ciment et de machines lourdes entraîne une importante charge carbone. L’article doit donc être lu comme une évaluation analytique critique fondée sur la physique et les exigences de conception, et non comme une étude économique ou une analyse complète du cycle de vie.