Par KIM BELLARD
Petite question : combien de piles as-tu ? Il y a de fortes chances que la réponse soit bien plus grande que vous ne le pensez. Ils sont dans vos appareils (par exemple, les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, les écouteurs), ils sont partout dans votre maison (par exemple, les horloges, les détecteurs de fumée), ils sont dans votre voiture (même si vous n’avez pas de VE ), et ils peuvent même être en toi. Nous ne pensons généralement à eux que lorsqu’ils ont besoin d’être rechargés ou lorsqu’ils prendre feu. Ils peuvent être un cauchemar environnemental si elles ne sont pas recyclées, le recyclage des batteries lithium-ion est toujours problématique.
J’ai donc été intrigué par les efforts déployés pour repenser ce qu’est une batterie.
Commençons par quelques travaux réalisés par une entreprise technologique suédoise Sinonusune spin-off de Université de technologie Chalmers et Institut royal de technologie KTH. L’entreprise est entièrement axée sur la fibre de carbone ; plus précisément, intégrer la résistance structurelle et le stockage de l’énergie.
Il cherche à rendre les choses polyvalentes : « Pensez simplement à votre smartphone, aujourd’hui, il semble exagéré d’utiliser un seul téléphone, un appareil photo et un lecteur mp3 alors que vous pouvez les avoir tous en un. De la même manière, nous pouvons transformer des matériaux à usage unique, tels que les matériaux de structure et les batteries, grâce à notre solution composite polyvalente en fibre de carbone.
Ou, comme TechRadaje le mets, « Comment l’ordinateur portable pourrait devenir la batterie. »
Sinonus affirme que son composite à base de fibre de carbone « peut fournir une résistance structurelle et stocker de l’énergie, tout en un. Ce faisant, nous pouvons utiliser la masse « déjà là » pour stocker de l’énergie, créant ainsi une opportunité de réduire le poids, le volume et d’améliorer les performances globales du système.
Nouvel Atlas s’extasie:
Imaginez une voiture électrique qui n’est pas alourdie par une énorme batterie remplie de kilowattheures. Il n’aurait pas besoin d’autant de puissance pour avancer et pourrait s’appuyer sur un moteur plus petit, économisant encore plus de poids. Ou imaginez un eVTOL qui pourrait décoller sans soulever une ancre lithium-ion qui nécessite de revenir au sol dans l’heure pour le chargement. Ou une éolienne dont les pales fonctionnent comme leurs propres batteries, stockant l’énergie pendant les périodes de faible demande pour la distribuer aux heures de pointe.
Le PDG Markus Zetterström explique : « Le stockage de l’énergie électrique dans la fibre de carbone n’est peut-être pas aussi efficace que les batteries traditionnelles, mais comme notre solution en fibre de carbone a également une capacité de charge structurelle, des gains très importants peuvent être réalisés au niveau du système. Cette efficacité réduite peut être une source de préoccupation, mais, comme Jeff Butts écrit en Le matériel de Tom: « Après tout, si votre ordinateur portable est plus petit et plus léger tout en offrant la même autonomie de batterie, peu importe que le matériau stockant l’énergie ne soit pas aussi efficace qu’une batterie LiON. »
Il a déjà remplacé les piles AAA lors de tests en laboratoire de faible consommation, mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour obtenir plus de puissance et rendre les matériaux plus rentables. Néanmoins, il cite une étude de Chambers qui suggère que cette approche pourrait augmenter l’autonomie des véhicules électriques de 70 %, tout en éliminant les produits chimiques volatils qui créent des problèmes de mise en décharge et des risques d’incendie.
Selon Actualités RechargeSinonus envisage également d’utiliser la fibre de carbone dans les pales des éoliennes, qui pourraient également servir de dispositif de stockage. L’entreprise envisage également d’utiliser son composite dans la « structure interne » des bâtiments.
En parlant de cela, si vous aimez l’idée que le châssis de votre ordinateur portable agisse comme sa propre batterie, vous devriez adorer ceci : que diriez-vous que votre maison soit sa propre batterie ?
Les travaux effectués au MIT, dirigés par le Dr Damian Stefaniuk, ont créé un moyen de stocker l’énergie sous forme de béton fabriqué à partir de ciment, d’eau et de ce qu’on appelle du noir de carbone. Techniquement, il forme un supercondensateur, pas une batterie, mais il peut stocker de l’énergie. Tom Ough de la BBC écrit que les supercondensateurs sont très efficaces pour stocker l’énergie, se chargent plus rapidement que les batteries lithium-ion, mais libèrent également leur énergie plus rapidement, ce sur quoi l’équipe travaille.
La première fois que l’équipe a connecté une LED à un morceau de béton, celle-ci s’est allumée. « Au début, je n’y croyais pas » dit Dr Stefaniuk. « Je pensais que je n’avais pas débranché la source d’alimentation externe, et c’est pourquoi la LED était allumée. C’était une merveilleuse journée. »
Le Dr Stefaniuk et son équipe décrivent des routes qui collectent et stockent l’énergie solaire, rechargeant les véhicules électriques pendant qu’ils y circulent. Ou – et les gens de Sinonus devraient adorer ça – dans le cadre de la structure d’un bâtiment : « avoir des murs, ou des fondations, ou des colonnes, qui servent non seulement à soutenir une structure, mais aussi à stocker de l’énergie à l’intérieur ».
Comme le Dr Stefaniuk dit BBC: « Un exemple simple serait une maison hors réseau alimentée par des panneaux solaires : utilisant l’énergie solaire directement pendant la journée et l’énergie stockée, par exemple, dans les fondations pendant la nuit. »
L’équipe a encore un long chemin à parcourir en termes de quantité d’énergie que le matériau peut produire, et, oups, l’ajout de noir de carbone rend le béton plus faible, il reste donc encore du travail à faire pour affiner le mélange idéal. . Il convient également de noter que la production de ciment est non sans son propre impact environnemental.
Mais, comme le disait Michael Short, chef du Centre d’ingénierie durable de l’Université de Teesside, dit BBC: « Comme les matériaux sont également courants et la fabrication relativement simple, cela donne une bonne indication que cette approche devrait être étudiée plus en profondeur et pourrait potentiellement être un élément très utile de la transition vers un avenir plus propre et plus durable. »
Et si ces deux exemples ne sont pas tout à fait prêts, la prochaine vague pour les batteries peut être un ion sodium, au lieu du lithium-ion, avec l’avantage que le sodium est beaucoup plus courant que le lithium. Chine a déjà un système de stockage par batterie à grande échelle et, aux États-Unis, Natron Energy vient de se lancer ses opérations à l’échelle commerciale. Colin Wessells, fondateur et co-PDG de Natron Energy, dit: « L’électrification de notre économie dépend du développement et de la production de nouvelles solutions innovantes de stockage d’énergie. Chez Natron, nous sommes fiers de fournir une telle batterie sans utiliser de minéraux de conflit ou de matériaux ayant des impacts environnementaux douteux.
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J’aime réduire notre dépendance aux matériaux rares comme le lithium, en le remplaçant par des matériaux plus courants comme le carbone ou le sodium. Mais j’aime particulièrement intégrer notre technologie énergétique à nos structures quotidiennes, tout comme l’Internet des objets (IoT) le promet depuis longtemps pour notre informatique. Comme Sinonus s’efforce de rendre les solutions à usage unique polyvalentes.
Comme diverses personnes l’ont dit de diverses manières, la meilleure technologie devrait être invisible.
Kim est un ancien responsable du marketing électronique chez un grand plan Blues, rédacteur en chef du regretté et regretté Teinture.ioet désormais contributeur régulier du THCB
