En bref : Des chercheurs ont créé une nouvelle batterie à flux qui utilise du sucre pour augmenter la capacité et la longévité du stockage de l’énergie. Cette conception pourrait être utilisée pour stocker de l’énergie à l’échelle du réseau pendant plus d’un an, ce qui pourrait accélérer la transition vers les énergies renouvelables.
La découverte provient du Pacific Northwest National Laboratory du ministère américain de l’énergie, qui a publié un article intitulé « Proton-regulated alcohol oxidation for high-capacity ketone-based flow battery anolyte » (oxydation d’alcool régulée par protons pour un anolyte de batterie à flux à haute capacité à base de cétone) dans la revue scientifique Joule. L’étude a utilisé un sucre simple dissous appelé β-cyclodextrine, un dérivé de l’amidon, pour améliorer la longévité et la capacité des batteries.
Les expériences ont permis d’optimiser le communiqué des produits chimiques dans le système de batterie, ce qui a permis d’obtenir une puissance de pointe supérieure de 60 % à celle des méthodes actuelles. La batterie a ensuite été recyclée de manière répétée pendant plus d’un an, au cours duquel elle n’a pratiquement pas perdu sa capacité de recharge. C’est la première fois qu’une telle performance est rapportée dans une expérience de batterie à flux à l’échelle du laboratoire.
Une batterie à flux comprend deux chambres remplies de liquide utilisées pour produire une réaction électrochimique afin de stocker et de libérer de l’énergie. L’additif β-cyclodextrine accélère cette réaction grâce à sa surprenante capacité catalytique, ce qui permet un flux efficace de l’énergie de la batterie.
« Il s’agit d’une toute nouvelle approche pour le développement d’électrolytes de batteries à écoulement », a déclaré Wei Wang, un chercheur spécialisé dans les batteries qui a dirigé l’étude de la nouvelle méthode. « Nous avons montré qu’il est possible d’utiliser un type de catalyseur totalement différent, conçu pour accélérer la conversion énergétique.
Les batteries à flux pourraient être mises à l’échelle pour atteindre des tailles massives, ce qui leur permettrait de stocker de grandes quantités d’énergie. Cependant, elles nécessitent l’exploitation de minéraux tels que le vanadium, qui sont coûteux et, dans certains cas, contrôlés par quelques pays. L’obtention de ces minéraux peut également nuire à l’environnement et aux communautés locales.
Selon les chercheurs, cette avancée fait de la nouvelle conception de la batterie un candidat pour une mise à l’échelle.
« Nous ne pouvons pas toujours creuser la terre pour trouver de nouveaux matériaux », a déclaré Imre Gyuk, directeur de la recherche sur le stockage de l’énergie au Bureau de l’électricité du ministère de l’énergie, dans un communiqué. « Nous devons développer une approche durable avec des produits chimiques que nous pouvons synthétiser en grandes quantités, tout comme les industries pharmaceutiques et alimentaires.
Récemment, plusieurs avancées ont été réalisées en vue de réduire les dommages causés à l’environnement par la demande d’énergie. La semaine dernière, nous avons appris que des scientifiques étudiaient un moyen d’exploiter les capacités des champignons mycorhiziens pour atténuer les problèmes environnementaux causés par les gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Les chercheurs ont également découvert comment récupérer l’électricité de l’air humide en utilisant presque n’importe quel matériau, et une nouvelle technologie appelée SeaChange est conçue pour capturer le dioxyde de carbone en utilisant l’eau des océans.
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