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<p>Crédit photo : Université de Waterloo</p>
</div>Les chercheurs canadiens ont conçu un composant de batterie imprimé en 3D qui pourrait résoudre un des grands défis de l’énergie renouvelable : le stockage en toute sécurité de grandes quantités d’électricité pour une utilisation future. Cela pourrait permettre aux énergies éolienne et solaire de devenir des sources d’énergie plus fiables.
À savoir
D’après Waterloo News, une équipe de l’Université de Waterloo dirigée par Maxime van der Heijden a développé un électrode imprimé en 3D pour des batteries à flux redox. Ce design s’inspire de schémas naturels et modifie le composant afin de faciliter le passage des liquides. Dans les batteries à flux redox, l’énergie est stockée sous forme de liquides électrolytiques. Une circulation améliorée de ces liquides permet d’optimiser les réactions nécessaires au chargement et au déchargement, ce qui, en retour, augmente l’efficacité de la batterie.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le Journal of Energy Storage sous le titre « Amélioration du transport de masse dans les batteries à flux redox grâce aux structures d’électrodes en surface minimale périodique tridimensionnelle. » De telles avancées pourraient garantir la disponibilité de l’électricité renouvelable même après le coucher du soleil ou lorsque le vent faiblit.
Contexte supplémentaire
Le stockage de l’énergie reste un aspect essentiel du puzzle énergétique propre. Les parcs éoliens et solaires génèrent de grandes quantités d’électricité, mais pas toujours au moment où les foyers, entreprises et villes en ont le plus besoin. Les batteries à flux redox sont particulièrement adaptées pour un stockage à grande échelle. Contrairement à d’autres systèmes de batteries, elles peuvent être agrandies en augmentant la taille de leurs réservoirs de stockage, ce qui les rend idéales pour une utilisation au niveau des réseaux.
Par ailleurs, ces batteries sont souvent perçues comme plus sûres pour le stockage stationnaire d’énergie, car elles reposent sur des systèmes liquides plutôt que de concentrer l’énergie dans des cellules de batterie solides. Cela les rend susceptibles d’intéresser les services publics et les infrastructures qui cherchent à minimiser les risques d’incendie. Une amélioration de l’efficacité de ces systèmes pourrait réduire le gaspillage d’électricité renouvelable, soulager la pression sur le réseau et renforcer les solutions de secours en cas de pannes ou d’événements climatiques extrêmes.
Quelles sont les actions en cours ?
Le projet vise à améliorer l’intérieur des batteries à longue durée de vie pour les rendre à la fois plus pratiques et moins coûteuses. Maxime van der Heijden a déclaré, selon Waterloo News, que « grâce à l’impression 3D, nous pouvons concevoir la structure interne d’un électrode d’une manière difficilement réalisable avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Cela nous donne un meilleur contrôle sur le flux des liquides dans la batterie et sur leur interaction avec les surfaces où se produisent les réactions de stockage d’énergie. »
Cette approche pourrait permettre aux systèmes de stockage de fournir des performances optimales avec moins de gaspillage d’énergie. Cette recherche fait partie d’un domaine visant à rendre l’énergie propre disponible à tout moment, pas seulement lorsque les conditions météorologiques le permettent.
Où en sommes-nous dans les recherches ?
Les chercheurs explorent plusieurs pistes pour résoudre le problème du stockage de manière à faciliter la rétention et l’utilisation de l’électricité propre pendant les périodes de faible production d’énergie éolienne et solaire. Ces innovations vont des nouvelles chimies aux matériaux plus solides, en passant par des avancées dans les méthodes de fabrication qui pourraient améliorer le stockage à long terme des batteries.
- Des chercheurs ont récemment présenté une technologie de batterie quasi parfaite pour révolutionner le stockage des énergies renouvelables.
- À l’Université Penn State, des ingénieurs ont amélioré la fabrication de batteries de nouvelle génération, notamment les batteries à état solide futuristes.
- À l’Université NTNU, des ingénieurs ont testé des revêtements au lithium-soufre améliorés pour prolonger les performances des batteries.
La recherche en matière de stockage d’énergie avance rapidement, et il est peu probable qu’un seul modèle de batterie puisse résoudre tous les défis de manière isolée. Pour construire des réseaux plus propres et plus fiables, il est indispensable de combiner des méthodes de stockage d’énergie renouvelable, qui soient à la fois sûres et efficaces.
FAQ
Qu’est-ce qu’une batterie à flux redox ?
Les batteries à flux redox sont un type de stockage d’énergie qui utilise des liquides électrolytiques pour stocker l’énergie, permettant une meilleure échelle pour le stockage que les batteries traditionnelles.
Pourquoi l’impression 3D est-elle bénéfique pour les batteries ?
L’impression 3D permet la création de structures internes complexes qui favorisent une meilleure circulation des liquides et donc une plus grande efficacité dans le stockage et la libération de l’énergie.
Quelles sont les implications environnementales de ces recherches ?
L’amélioration des systèmes de stockage d’énergie renouvelable pourrait réduire le gaspillage énergétique et permettre une meilleure intégration des énergies renouvelables dans le réseau électrique, réduisant ainsi les émissions de carbone.
Comment les utilisateurs finaux peuvent-ils bénéficier de ces nouvelles technologies ?
Les avancées dans le stockage d’énergie rendent l’électricité renouvelable plus fiable et accessible, ce qui peut contribuer à une stabilisation des coûts de l’énergie pour les consommateurs.
Où peut-on suivre les avancées dans le domaine des batteries ?
Il est possible de suivre les découvertes et les innovations dans le domaine des batteries via des publications scientifiques, des nouvelles technologiques et les sites web des universités et des centres de recherche.
