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Stockage des énergies renouvelables : le potentiel de nouvelles batteries allemandes

Par Claudio Rosmino
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Les énergies renouvelables comme l'éolien et le solaire font partie des secteurs-clés à développer pour réduire nos émissions de CO2. Mais leur essor est ralenti pour le manque de solutions de stockage d'énergie à grande échelle.

En Allemagne, le Centre pour l'énergie et la chimie environnementale d'Iéna, un institut de recherche qui dépend de l'Université de la ville, a mis au point un prototype de batterie renfermant des polymères organiques, des molécules permettant le déplacement de charges électriques : une solution qui peut aider à surmonter le caractère intermittent de la production du fait des conditions météo variables.

"Parfait pour stocker de grandes quantités d'énergie"

"Il nous faut une solution pour stocker l'énergie de manière à pouvoir l'utiliser même quand il y a moins de vent par exemple," fait remarquer Ulrich S. Schubert, directeur du centre. "Ce type de batteries, les batteries à flux circulant (redox flow batteries) [développées par son institut], est parfait pour stocker de grandes quantités d'énergie," affirme-t-il.

"Les nouvelles batteries à base de plastique polymère peuvent stocker presque autant d'énergie par kg qu'une batterie au lithium, mais comme les plastiques sont plus légers, il nous faut un plus grand volume pour stocker cette énergie," précise-t-il.

Impact environnemental moindre

Ces batteries ont un impact environnemental moindre par rapport aux celles utilisées actuellement qui dépendent de métaux rares tels que le lithium et toxiques comme le plomb. Pour produire une batterie à flux circulant traditionnelle, des sels de vanadium sont dissous dans un acide. Mais la méthode utilisée par ces chercheurs consiste à dissoudre les polymères dans une solution salée.

"Dans notre batterie à flux circulant," précise Martin Hager, responsable du groupe polymères et énergie au sein de l'institut, "on a dissous des matériaux actifs sous forme de petites molécules ou de polymères. C'est un peu comparable à la manière dont le sel se dissout dans l'eau quand on fait cuire des pâtes ou qu'on met du sucre dans le thé," décrit-il. "Donc, quand il y a assez de vent et que de l'électricité est disponible, on peut faire passer un électron de notre matériau actif d'un côté à l'autre matériau actif de l'autre côté et ainsi, on peut stocker de l'électricité," explique-t-il.

Ce projet a disposé d'un budget d'environ un million d'euros dont plus de 800.000 provenant de la politique européenne de cohésion.

Des batteries sans métal, fines et flexibles

Le centre d'Iéna a également développé une batterie qui peut être plus fine qu'1 mm et peut alimenter de petits appareils comme les objets connectés et les capteurs médicaux. Le circuit électrique est alors placé entre deux feuilles.

"Ce qu'il y a de particulier avec ce type de batteries, c'est qu'elles sont flexibles et peuvent être fabriquées grâce à des techniques d'impression," déclare Alexandra Lex-Balducci, chercheuse senior au sein de l'institut. "On utilise aussi des matériaux de base qui ne comportent aucun métal," souligne-t-elle avant d'ajouter : "Par rapport à d'autres batteries flexibles, elles sont aussi rechargeables."

Ces systèmes de stockage d'énergie seront bientôt mis sur le marché. Fabriqués à partir de matériaux facilement disponibles en Europe, ils contribueront à assurer un approvisionnement énergétique vert et stable aux pays européens.

Journaliste • Claudio Rosmino