Par Benjamin Brone
Les batteries au lithium, actuellement utilisées, entre autres, dans la fabrication des smartphones ou des véhicules électriques, présentent plusieurs inconvénients : on leur reproche souvent leur faible autonomie, leur poids mais aussi les composants qui entrent dans leur fabrication. Dans un laboratoire de l’université de Namur, le professeur Bao-Lian Su, un chimiste, tente de contourner ces problèmes grâce à une batterie à doubles ions dans laquelle, le lithium est remplacé par du sodium, soit du sel, présent en abondance dans nos océans.
"Avec la transition énergétique, on va avoir besoin de plus en plus de batteries, d’autant que les énergies renouvelables sont des énergies intermittentes", explique le professeur Bao-Lian Su. "Il faudra donc stocker l’énergie produite à un moment donné pour pouvoir la libérer plus tard. On estime donc que les besoins en batteries vont augmenter de 10 fois d’ici 2030", poursuit le chercheur de l’Université de Namur.
Le lithium est aujourd’hui considéré comme une matière première critique, menacée de pénurie. La Commission européenne considère qu’il en faudra soixante fois plus d’ici 2050, pour couvrir nos besoins.
Le scientifique d’origine chinoise vient donc de mettre au point une batterie au sodium à double ion. Ce qui permet de réduire le problème d’approvisionnement en lithium mais pas seulement : "Grâce à la technologie à doubles ions, on peut à la fois augmenter la vitesse de charge mais aussi la capacité de stockage. Par rapport à une batterie lithium à simple ion, on peut espérer une capacité et une vitesse de charge deux fois plus importante", promet Bao-Lian Su.
Devant un rack, des dizaines de piles boutons sont alignées pour l’expérience. Objectif : tester la performance des matériaux : "Plus le nombre de charges et décharges est important, plus la performance des matériaux est importante. Donc on teste la capacité mais aussi la stabilité des batteries", explique le scientifique.
Dans un labo voisin, l’équipe du professeur Su continue malgré tout les recherches sur les batteries à base de lithium, sans doute, pour assurer la transition.
Avec des ballons de baudruche gonflés, les scientifiques sont en train de mettre au point une batterie qui associe le lithium à l’Oxygène : " cette batterie a l’avantage d’avoir une capacité de stockage au moins dix fois supérieure à celle d’une batterie Lithium-ion.
C’est un paramètre important, notamment dans l’industrie automobile, puisqu’il permettrait de réduire drastiquement le volume des batteries sur les véhicules électriques : "Aujourd’hui, le poids des batteries représente souvent près d’un tiers du poids de la voiture, ce qui veut qu’un tiers de l’électricité stockée sert à transporter ces lourdes batteries", explique Bao-Lian Su.
Le professeur Bao-Lian Su vient de publier un article sur la batterie sodium à doubles ions, qualifié de "very important paper "dans le prestigieux journal Angwente Chemie Internartional Edition. Mais la recherche doit encore se poursuivre avant de franchir le cap de l’industrialisation:
"Après publication de ces travaux, on a reçu beaucoup de demandes de l’industrie", reconnaît le chimiste. "Mais on attend aussi la participation d’entreprises wallonnes pour poursuivre le transfert de cette technologie vers une utilisation industrielle. J’espère que cette technologie pourra remplacer d’ici cinq à 10 ans, la batterie Lithium-ion", sourit Bao-Lian Su.
POur Francesco Contino, ingénieur à l’UC Louvain et spécialiste en énergie, "ce sont des recherches importantes à l’échelle mondiale mais aussi à l’échelle de la Belgique. Stocker l'énergie deviendra très importante à partir de trente à quarante pourcents de pénétration du renouvelable. Ce n'est pas pas encore le cas aujourd'hui mais ça devrait être le cas d’ici 2030, 2035."
Mais pour lui, l’enjeu est avant tout d’avoir des batteries qui permettent un usage beaucoup plus intensif : "Je pense qu’il faudrait partager les batteries domestiques, comme pour les voitures, dans le futur. De cette manière, on s’assure qu’on utilise tous les matériaux présents dans ces batteries au maximum. Toute recherche qui permet d’aller vers une plus grande flexibilité d’utilisation de ces batteries, le plus longtemps possible, va la bonne direction" conclut Francesco Contino.
