Énergie solaire et batteries

Percée de la batterie : les scientifiques inventent une alternative aluminium-soufre bon marché aux batteries lithium-ion

Bien que le marché de l’énergie solaire et éolienne soit en expansion, le passage aux énergies renouvelables à la maison reste difficile. Que se passe-t-il lorsque le soleil se couche quand il n’y a pas de vent?

En règle générale, les panneaux solaires et d’autres formes d’énergie verte sont soutenus par des sources supplémentaires. Ceux-ci sont nécessaires pour sécuriser notre électricité lorsque la météo est défavorable. Même les jours de brouillard, nous désirons tous pouvoir prendre une douche.

En règle générale, les batteries lithium-ion fournissent cette sauvegarde, mais comme elles sont coûteuses, la plupart des individus ne peuvent pas se permettre de passer exclusivement aux énergies renouvelables. Les chercheurs du MIT ont développé un nouveau type de batterie qui pourrait être utilisé pour stocker de l’énergie à la maison.

[caption id="attachment_252" align="alignnone" width="372"] batterie[/caption]

Entrée: aluminium-soufre

Contrairement aux batteries lithium-ion ordinaires, la nouvelle batterie est composée d’aluminium et de soufre. Après le fer, l’aluminium est le deuxième métal le plus abondant sur la planète. Il est également peu coûteux. Le soufre est le composant non métallique le moins cher. En tant que sous-produit du raffinage de l’essence, il est abondant. La batterie complète peut être fabriquée pour environ un sixième du prix de son équivalent lithium.

Le professeur Donald Sadoway, l’un des experts à l’origine de la nouvelle découverte, explique: « Les matériaux sont peu coûteux et le produit est sûr; il ne peut pas prendre feu.

Si les batteries lithium-ion sont endommagées ou mal construites, elles peuvent prendre feu ou même exploser.

Parce que la batterie aluminium-soufre utilise un sel inflammable comme électrolyte, ce risque est considérablement réduit. La batterie est adaptée à une utilisation dans les stations de recharge pour véhicules électriques et peut également être utilisée pour alimenter les ménages et les petites et moyennes entreprises.

Charge complète obtenue en moins d’une minute. Il peut également durer pendant de longues durées. Sadoway poursuit : « J’avais l’intention de construire quelque chose qui était largement supérieur aux batteries lithium-ion pour le stockage stationnaire à petite échelle et, en fin de compte, les automobiles. »

Il ne se limite cependant pas à une échelle modeste. Sadoway a reçu le Prix de l’inventeur européen plus tôt en 2022 pour les batteries en métal liquide que lui et ses étudiants ont développées quelques années auparavant pour le stockage à long terme d’énergie renouvelable. L’innovation sur les batteries ne cesse de nous surprendre comme vous pouvez le voir ci-dessous!

  [caption id="attachment_258" align="alignnone" width="363"] batterie durable[/caption]

Une batterie durable avec un électrolyte biodégradable fabriqué à partir de coquilles de crabe

Les batteries qui stockent l’énergie générée et alimentent les moteurs sont très demandées en raison du besoin croissant d’énergie renouvelable et d’automobiles électriques. Cependant, les batteries qui alimentent ces solutions durables ne sont pas toujours durables. Dans un article publié le 1er septembre dans la revue Matter, des scientifiques construisent une batterie au zinc avec un électrolyte biodégradable fabriqué à partir de coquilles de crabe. Liangbing Hu, directeur du Center for Materials Innovation de l’Université du Maryland et auteur principal de l’étude, explique: « De grandes quantités de batteries sont produites et consommées, créant la perspective de problèmes environnementaux ». Les séparateurs en polypropylène et en polycarbonate, qui sont fréquemment utilisés dans les batteries lithium-ion, nécessitent des centaines ou des milliers d’années pour se décomposer et s’ajouter à la charge environnementale. Les électrolytes sont utilisés par les batteries pour transporter les ions entre les bornes chargées positivement et négativement. De nombreuses batteries utilisent des composés inflammables ou corrosifs comme électrolytes. Un électrolyte peut être un liquide, une pâte ou un gel. Cette batterie innovante, qui pourrait stocker de l’énergie provenant de sources éoliennes et solaires à grande échelle, utilise un gel électrolytique composé de chitosane, une substance biologique. « Le chitosane est un dérivé de la chitine, qui provient de diverses sources, telles que les parois cellulaires des champignons, les exosquelettes des crustacés et les enclos de calmars », explique Hu. La source la plus répandue de chitosane est l’exosquelettes de crustacés, tels que les crabes, les crevettes et les homards, qui peuvent être acquis simplement à partir de déchets de fruits de mer. Les deux tiers de la batterie pourraient être dégradés par des bactéries si l’électrolyte est biodégradable; cet électrolyte de chitosane s’est complètement dégradé en cinq mois. Cela laisse derrière lui le composant métallique recyclable, dans cet exemple le zinc, plutôt que le plomb ou le lithium. « Dans la croûte terrestre, le zinc est plus répandu que le lithium », explique Hu. Cette batterie au zinc et au chitosane a une efficacité énergétique de 99,7% après 1000 cycles de batterie, ce qui en fait un choix réalisable pour stocker l’énergie générée par l’énergie éolienne et solaire pour le transfert vers les réseaux électriques. Hu et son équipe ont l’intention de continuer à développer des batteries et leur processus de production plus respectueux de l’environnement. Hu espère que tous les composants de la batterie seront biodégradables à l’avenir. Non seulement le matériau lui-même, mais aussi le processus de synthèse des biomatériaux. https://panneauxsolaire.eu/energie-solaire-et-batteries/?feed_id=220&_unique_id=63639c1140fb0