Par ses émissions de gaz à effet de serre, il est devenu indéniable que l’homme contribue au réchauffement climatique. D’où l’importance de mettre en œuvre des solutions efficaces pour réduire notre empreinte carbone. Les énergies renouvelables, telles que l’énergie solaire et l’énergie éolienne, constituent justement une alternative durable aux combustibles fossiles, mais elles ont un gros défaut, elles sont intermittentes. Pour pouvoir en profiter pleinement, il est donc primordial d’utiliser des batteries efficaces. Aux États-Unis, des scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) viennent de rapporter l’invention d’une batterie aqueuse à flux redox à base de fer. Celle-ci a une double particularité, elle est fabriquée avec des matériaux abondants, et est conçue pour des applications à grande échelle.
Une conception unique en son genre
L’équipe, dirigée par Guosheng Li, chercheur senior au PNNL, a partagé dans la revue Nature un article qui décrit cette avancée. L’étude intitulée « Phosphonate-based iron complex for a cost-effective and long cycling aqueous iron redox flow battery » porte sur la mise en œuvre d’un produit chimique banal et abondant sur Terre pour créer un dispositif adapté au stockage à grande échelle des énergies renouvelables. Il s’agit d’une batterie qui se veut en même temps économique, écologique et sûre. Elle présente d’après ses inventeurs une grande stabilité. En réalité, les accumulateurs au fer existent depuis des décennies, mais la conception explorée par les chercheurs du PNNL est unique en son genre.
Un mélange de fer chargé parmi les ingrédients
Le nouveau dispositif de stockage énergétique utilise une substance chimique liquide unique appelée acide nitrilotri-méthylphosphonique ou NTMPA. Celle-ci est constituée d’un mélange de fer chargé et d’un électrolyte liquide à base de phosphate à pH neutre. Il s’agit d’un produit chimique facile à se procurer étant donné qu’il sert généralement d’inhibiteur de corrosion dans les stations de traitement des eaux. Comme la plupart des batteries à flux redox, celle mise au point par l’équipe du Pacific Northwest National Laboratory comporte deux réservoirs de solutions électrolytiques.
Des performances prometteuses
Lors des tests menés en laboratoire, la nouvelle batterie a fait preuve d’une grande stabilité. Elle a conservé 98,7 % de sa capacité initiale après 1000 cycles de charge/décharge. Les chercheurs ont également mesuré une densité énergétique allant jusqu’à 9 Wh/litre. Certes, cela parait insignifiant par rapport aux 25 Wh/litre de certaines batteries à flux redox, telles que les modèles à base de vanadium.
Néanmoins, l’équipe affirme que dans le domaine du stockage d’énergie à grande échelle, notamment pour stabiliser les réseaux électriques, la taille ne devrait pas constituer un frein à l’adoption d’une technologie aussi prometteuse comme la sienne. Guosheng Li et ses collègues prévoient de poursuivre leur recherche en s’appuyant sur une nouvelle installation baptisée Grid Storage Launchpad (GSL) qui ouvrira bientôt ses portes au sein du campus du PNNL, à Richland, dans l’État de Washington. Plus d’infos : nature.com. Que pensez-vous de cette invention ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .