La transition vers une société sans combustibles fossiles : le rôle des batteries au sodium-ion
Dans un monde en pleine transition vers une société sans combustibles fossiles, la demande en batteries ne cesse de croître. Cette augmentation pourrait entraîner une pénurie de métaux tels que le lithium et le cobalt, éléments clés des batteries les plus courantes.
Une alternative possible réside dans les batteries au sodium-ion, dont les principaux composants sont le sel de table et la biomasse issue de l’industrie forestière. Des chercheurs de l’Université de technologie de Chalmers, en Suède, démontrent que ces batteries au sodium-ion ont un impact climatique équivalent à leurs homologues au lithium-ion, sans le risque de manquer de matières premières.
L’importance des matériaux dans les batteries du futur
« Les matériaux que nous utilisons dans les batteries du futur seront importants pour pouvoir passer à l’énergie renouvelable et à un parc de véhicules sans combustibles fossiles », déclare Rickard Arvidsson, professeur associé d’analyse des systèmes environnementaux à Chalmers.
Selon l’acte des matières premières critiques de la Commission européenne, la demande en matières premières critiques pour les batteries devrait augmenter de manière exponentielle à mesure que les pays de l’UE passent à des systèmes d’énergie renouvelable et à des véhicules électriques. Cette transition verte nécessitera également une production locale accrue de batteries et d’autres nouvelles technologies sans combustibles fossiles, et un approvisionnement régulier en matières premières est nécessaire pour répondre à la demande.
Les batteries au sodium-ion, une technologie prometteuse
L’équipe de recherche de Chalmers a choisi d’étudier les batteries au sodium-ion, qui contiennent du sodium – une substance très courante trouvée dans le chlorure de sodium commun – au lieu du lithium.
Dans une nouvelle étude, ils ont réalisé une évaluation du cycle de vie des batteries, où ils ont examiné leur impact environnemental et sur les ressources lors de l’extraction des matières premières et de la fabrication.
« Nous sommes arrivés à la conclusion que les batteries au sodium-ion sont nettement meilleures que les batteries au lithium-ion en termes d’impact sur la rareté des ressources minérales, et équivalentes en termes d’impact climatique. C’est clairement une technologie prometteuse », affirme Rickard Arvidsson.
L’énergie verte nécessite un stockage d’énergie
Les batteries au sodium-ion d’aujourd’hui sont déjà prévues pour être utilisées pour le stockage d’énergie stationnaire dans le réseau électrique, et avec un développement continu, elles seront probablement également utilisées dans les véhicules électriques à l’avenir.
« Le stockage d’énergie est une condition préalable à l’expansion de l’énergie éolienne et solaire. Étant donné que le stockage se fait principalement avec des batteries, la question est de savoir de quoi seront faites ces batteries ? La demande accrue de lithium et de cobalt pourrait être un obstacle à ce développement », ajoute Rickard Arvidsson.
En synthèse
Les batteries au sodium-ion, grâce à leur abondance de matières premières et leur impact climatique équivalent à celui des batteries au lithium-ion, se présentent comme une alternative viable pour soutenir la transition vers une société sans combustibles fossiles. Leur développement continu pourrait voir leur utilisation s’étendre des systèmes de stockage d’énergie stationnaire aux véhicules électriques, contribuant ainsi à l’expansion de l’énergie renouvelable.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’une batterie au sodium-ion ?
Une batterie au sodium-ion est une type de batterie rechargeable qui utilise du sodium pour transporter des charges.
Pourquoi les batteries au sodium-ion sont-elles importantes ?
Elles sont importantes car elles utilisent des matières premières abondantes et ont un impact climatique équivalent à celui des batteries au lithium-ion, ce qui en fait une alternative viable pour soutenir la transition vers une société sans combustibles fossiles.
Quels sont les avantages des batteries au sodium-ion par rapport au lithium-ion ?
Les batteries au sodium-ion sont moins susceptibles de manquer de matières premières et ont un impact climatique équivalent à celui des batteries au lithium-ion.
Quels sont les défis liés à l’utilisation des batteries au sodium-ion ?
Le principal défi est de développer une technologie de batterie au sodium-ion qui ait une longue durée de vie, une haute densité d’énergie et qui soit facile à produire.
Quel est l’avenir des batteries au sodium-ion ?
Avec un développement continu, les batteries au sodium-ion pourraient être utilisées dans les véhicules électriques et contribuer à l’expansion de l’énergie renouvelable.
Références
Article : « Prospective life cycle assessment of sodium-ion batteries made from abundant elements » – DOI: 10.1111/jiec.13452
L’article a été publié dans le Journal of Industrial Ecology. Les auteurs de l’étude sont Rickard Arvidsson, Sanna Wickerts, Anders Nordelöf, Magdalena Svanström et Patrik Johansson. Les chercheurs travaillent à l’université de technologie de Chalmers.
