Le saviez-vous ? La biomasse ligneuse, la matière résiduelle des arbres et des arbustes, peut être utilisée comme matériau de construction et comme source d’énergie. Elle est utilisée dans presque tous les États membres de l’Union européenne pour produire de la bioénergie. C’est une matière organique que l’on peut exploiter dans divers domaines. Des chercheurs de l’Université du Pays basque (UPV/EHU) l’ont récemment utilisé pour fabriquer des électrodes. Plus précisément, un système de stockage d’énergie hybride combinant batteries et supercondensateur, dont les électrodes sont dérivées de la biomasse ligneuse mise au rebut par les scieries. Une approche durable, rentable et très prometteur, dans un contexte où la transition écologique et énergétique est primordiale.
Un système de stockage d’énergie hybride innovant
Les chercheurs ont conçu un condensateur lithium-ion innovant qui proposerait les avantages des condensateurs à double couche électrique (EDLC) et des batteries lithium-ion (LIB). Selon eux, non seulement il bénéficie d’une large fenêtre de potentiel, mais il présente également un taux d’autodécharge très faible et fournit des énergies élevées. En effet, ce système de stockage d’énergie hybride peut fournir 105 Wh·kg⁻1 à 700 W·kg⁻1 et conserver 60 % de sa capacité après 10 000 cycles. Les chercheurs indiquent que lors des tests, il a démontré une rétention de capacité de 70 % après 5 000 cycles et de 60 % après 10 000 cycles à 10 °C (calculée par rapport à l’anode). Eider Goikolea, co-auteur de l’étude, explique que le système peut, d’une part, stocker une énergie de forte puissance comme les batteries. D’autre part, il peut fonctionner à des niveaux de puissance élevés et supporter de nombreux cycles de charge-décharge comme les supercondensateurs.
Des électrodes dérivées de la biomasse ligneuse
Comme susmentionné, ce condensateur lithium-ion utilise des électrodes dérivées de la biomasse ligneuse, plus particulièrement de la Pinus radiata. La biomasse ligneuse que les chercheurs ont utilisée provient de cette variété de pin et est, selon eux, largement disponible. Ils indiquent avoir utilisé des copeaux de bois mis au rebut, ce qui en fait une méthode à la fois rentable et durable. D’après les chercheurs, l’électrode positive (en charbon actif) a atteint des valeurs de capacité élevées allant jusqu’à 71 mAh g−1 à 10 A g−1 ; tandis que celle négative (en carbone dur) a atteint 112 mAh g−1 à 10 °C, sans additifs coûteux ni de procédures de dopage et traitement complexes. Concernant la cellule complète, ils auraient étudié les rapports tension/masse des électrodes pour optimiser les performances de chaque électrode et éviter certains problèmes, tels que le dépôt de lithium ou la décomposition de l’électrolyte.
Une solution de stockage d’énergie durable et économique
Pour les chercheurs de l’UPV/EHU, leur condensateur lithium-ion répond aux limites actuelles des systèmes de stockage d’énergie, en termes de durabilité et de rentabilité. Il offre une solution de stockage écologique et économique, grâce notamment à l’utilisation de la biomasse accessible localement. L’équipe de recherche souligne qu’elle a privilégié une préparation d’électrode économe en énergie, afin d’éviter les procédés coûteux. Elle affirme que « Les matériaux issus de la biomasse offrent de grandes opportunités pour le développement de systèmes de stockage d’énergie de forte puissance, écologiques et économiques. Il est important de poursuivre cette voie de recherche ». Idoia Ruiz de Larramendi, également co-auteure de l’étude, a indiqué que toutes les biomasses ne fournissent pas le carbone adéquat pour cette application. Cependant, des résultats très satisfaisants peuvent être obtenus à partir de celle du Pinus radiata. Pour plus d’informations, leur recherche a été publiée sur ScienceDirect. 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 .
