Une équipe de chercheurs australiens a conçu une batterie à protons pour le stockage d’énergie à destination des véhicules électriques, smartphones, ordinateurs et autres appareils. Bon marché, ce produit est présenté comme une alternative plus écologique aux batteries lithium-ion.
Pour atteindre les principaux objectifs de réduction des gaz à effet de serre d’ici 2030, les Nations Unies jugent essentielle une transition vers les sources d’énergie renouvelables à zéro émission. Mais celles-ci souffrent d’une grande variabilité. D’où la nécessité de développer de grande capacité de stockage afin d’assurer l’approvisionnement et les réserves de façon fiable et continue.
Les technologies de stockage actuelles trop limitées
Bien qu’il existe déjà de nombreuses technologies de stockage, elles ne suffisent pas à répondre à la très forte demande mondiale. Les batteries lithium-ion, par exemple, ne parviennent pas encore à stocker de grandes quantités d’énergie électrique. Aussi, ont-elles des durées de vie limitées. En effet, le lithium devient de plus en plus rare et sa fabrication coûteuse. Quant aux systèmes de stockage d’énergie électrique à hydrogène conventionnels, ils ont des rendements énergétiques aller-retour relativement faibles en plus d’être chers.
Une batterie qui se passe de ressources naturelles rares
Ces limitations sont une mauvaise nouvelle pour une société de plus en plus consommatrice d’énergie mais engagée dans une transition verte. Pour résoudre les problématiques liées au stockage des énergies renouvelables, des ingénieurs de l’Institut royal de technologie de Melbourne (RMIT) ont mis au point une batterie à protons rechargeable et bon marché pour stocker l’énergie solaire qui ne dépend pas de ressources naturelles rares.
Une capacité de stockage deux fois supérieure
Selon les explications des chercheurs australiens, cette batterie à protons utilise une électrode de carbone pour stocker l’hydrogène qui a été séparé de l’eau. Elle fonctionne comme une pile à hydrogène pour produire de l’électricité. Dans le processus, l’électrode libère des protons, qui passent à travers une membrane et se combinent avec l’oxygène de l’air pour produire de l’eau et de l’électricité. La capacité de stockage serait deux fois supérieure aux systèmes à hydrogène électrochimique signalés.
Une technologie beaucoup plus sûre et meilleure pour la planète
L’invention des scientifiques australiens se rapprocheraient plutôt des batteries en lithium-ion, en termes d’efficacité énergétique. Mais, elle serait beaucoup plus sûre car elle ne nécessite pas la compression de gaz ou de produits hautement caustiques. Aussi, elle serait meilleure pour la planète car consommant peu de ressources naturelles. En effet, cette bactérie n’utilise aucun minéral métallique rare dans ses électrodes, sauf de petites quantités dans la couche de catalyseur. De plus, elle ne pose aucun problème environnemental en fin de vie, car tous les composants et matériaux peuvent être régénérés, réutilisés ou recyclés.
Vers un prototypage de cette invention
Fort de ces atouts, les ingénieurs du RMIT pensent que leur batterie à protons représente une alternative viable aux batteries lithium-ion. Elle pourrait répondre à la forte demande de stockage d’énergie pour une panoplie d’équipements. Parmi lesquels la voiture électrique, les smartphones et les ordinateurs. Pour développer et prototyper cette invention déjà brevetée, les chercheurs entament une collaboration de recherche de deux ans avec Eldor Corporation, fournisseur international de composants automobiles basé en Italie. Les deux équipes travaillent déjà sur cette technologie depuis cinq ans. Ce partenariat vise à faire passer le système du watt au kilowatt et finalement à l’échelle du mégawatt.
