Des batteries écologiques pour résoudre les problèmes du moment

Avec l’utilisation de matériaux comme la l’Alfalfa (semences de luzerne) et la résine de pin, associés à une stratégie de recyclage, des chercheurs de l’université d’Uppsala (Suède) ont mis au point une alternative très intéressante aux batteries au lithium.

Leur étude sera présentée prochainement dans la revue scientifique ChemSusChem.

"Nous pensons que notre découverte peut ouvrir des portes à des solutions de batteries économes en énergie et respectueuses de l’environnement" a expliqué Daniel Brandell, professeur agrégé au Département de chimie de l’Université d’Uppsala.

Les batteries lithium-ion restent, grâce à leur haute teneur en énergie, très prometteur pour divers produits – et non des moindres, les véhicules électriques ou le stockage d’énergie à grande échelle pour le réseau électrique – dans le système énergétique du futur. Mais les batteries au lithium causent actuellement un certain nombre de problèmes liés aux ressources et à l’environnement.

Pour commencer, les ressources en lithium dans le monde sont limitées et leur réponse aux besoins futurs sont des plus incertaines. Par ailleurs, il demeure très difficile de récupérer le lithium des matières minérales utilisées pour fabriquer les batteries modernes. Qui plus est, les batteries au lithium contiennent d’autres matériaux encore plus rares qui sont difficiles à remplacer. Elle nécessitent également au départ, lors du processus de récupération, de l’énergie et des produits chimiques toxiques.

Dans leur dernière étude, les chercheurs du laboratoire Ångström de l’Université d’Uppsala ont mis au point un nouveau concept de batterie. Cette dernière est basée sur la récupération de matières biologiques renouvelables d’une teneur en énergie équivalente à celle des batteries au lithium-ion. Les composants de la batterie sont faits de biomatériaux organiques renouvelables (luzerne et résine de pins), qui peuvent être recyclés avec un faible apport d’énergie et de produits chimiques non dangereux, tels que l’éthanol et l’eau.

A l’opposé des batteries actuelles qui contiennent des matériaux inorganiques non renouvelables, de multiples tentatives pour concevoir les premières batteries renouvelables ont déjà été étudiées. Mais la stratégie de recyclage et de récupération reste un tout nouveau concept. La conception d’une nouvelle batterie à partir d’une autre usagée est également possible. En d’autres termes, un procédé simple permettrait de les réutiliser.

Les scientifiques ont démontré que le lithium extrait d’une batterie usagée pouvait être utilisé dans une nouvelle batterie : "tout ce qui doit être ajouté en plus, constitue le biomatériau". Leur batterie s’est avérée capable de fournir jusqu’à 99% de la production d’énergie à partir de la première. Avec d’autres modifications, ce chiffre pourrait très probablement devenir encore plus élevé, affirment les chercheurs.

"L’utilisation de matériaux organiques à partir de sources renouvelables permet de résoudre certains problèmes qui résulteraient d’une énorme hausse de l’utilisation des batteries au lithium. Mais par-dessus tout, c’est un grand pas en avant permettant de récupérer, à un degré élevé, d’une manière simple le lithium de ces batteries. Ces solutions sont aussi potentiellement très rentables" a conclu le Pr. Daniel Brandell.