Des chercheurs suédois ont développé une batterie innovante à base de zinc et de lignine, offrant une solution durable et abordable pour les pays où l’accès à l’électricité est limité. Il deviendrait ainsi possible de répondre aux besoins énergétiques des populations les plus démunies, tout en respectant l’environnement.
Une batterie écologique et économique
La batterie développée par l’équipe de recherche de l’Université de Linköping, Suède est composée de deux matériaux abondants et respectueux de l’environnement : le zinc et la lignine. Contrairement aux batteries au plomb, qui contiennent des éléments toxiques, cette nouvelle technologie offre une alternative plus saine et tout aussi performante en termes de densité énergétique.
Reverant Crispin, professeur d’électronique organique à l’Université de Linköping, explique : «Les panneaux solaires sont devenus relativement abordables et de nombreuses personnes dans les pays à faible revenu les ont adoptés. Cependant, près de l’équateur, le soleil se couche vers 18 heures, laissant les ménages et les entreprises sans électricité. L’espoir est que cette technologie de batterie, même avec des performances inférieures aux coûteuses batteries Li-ion, offrira à terme une solution pour ces situations.»
Une durabilité exceptionnelle
L’un des atouts majeurs de cette batterie zinc-lignine réside dans sa stabilité remarquable. En effet, elle peut être utilisée sur plus de 8000 cycles tout en conservant environ 80% de ses performances. De plus, elle retient sa charge pendant environ une semaine, ce qui est nettement supérieur aux autres batteries à base de zinc similaires qui se déchargent en quelques heures seulement.
Ziyauddin Khan, chercheur au Laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping, souligne : «Bien que les batteries au lithium-ion soient utiles lorsqu’elles sont manipulées correctement, elles peuvent être explosives, difficiles à recycler et problématiques en termes d’environnement et de droits de l’homme lorsque des éléments spécifiques comme le cobalt sont extraits. Par conséquent, notre batterie durable offre une alternative prometteuse lorsque la densité énergétique n’est pas critique.»
Un potentiel de production à grande échelle
Actuellement, les batteries développées en laboratoire sont de petite taille. Cependant, les chercheurs estiment qu’ils peuvent créer de grandes batteries, de la taille d’une batterie de voiture environ, grâce à l’abondance de la lignine et du zinc à faible coût. Toutefois, la production de masse nécessiterait l’implication d’une entreprise.
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Reverant Crispin affirme que la position de la Suède en tant que pays innovant lui permet d’aider d’autres nations à adopter des alternatives plus durables : «Nous pouvons considérer qu’il est de notre devoir d’aider les pays à faible revenu à éviter de commettre les mêmes erreurs que nous. Lorsqu’ils construisent leur infrastructure, ils doivent commencer par utiliser des technologies vertes dès le départ. Si des technologies non durables sont introduites, elles seront utilisées par des milliards de personnes, ce qui conduira à une catastrophe climatique.»
Article: Water-in-Polymer Salt Electrolyte for Long-Life Rechargeable Aqueous Zinc-Lignin Battery, Divyaratan Kumar, Leandro R. Franco, Nicole Abdou, Rui Shu, Anna Martinelli, C. Moyses Araujo, Johannes Gladisch, Viktor Gueskine, Reverant Crispin & Ziyauddin Khan; Energy & Environmental Materials 2024, published online 7 May 2024. DOI: 10.1002/eem2.12752
La recherche a été principalement financée par la Fondation Knut et Alice Wallenberg par l’intermédiaire du Wallenberg Wood Science Centre, le Conseil suédois de la recherche, Åforsk, le domaine de recherche stratégique du gouvernement suédois sur les matériaux fonctionnels avancés (AFM) à l’université de Linköping, et Vinnova par l’intermédiaire de Fun-Mat II. La collaboration à long terme avec Ligna Energy AB au sein du centre SESBC est financée par l’Agence suédoise de l’énergie.
Légende illustration : La batterie mise au point par les chercheurs est petite, mais la technologie est évolutive. Crédit : Thor Balkhed
