L'un des plus grands obstacles à la révolution des énergies renouvelables est de trouver comment stocker l'énergie lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas.
Aujourd'hui, les scientifiques ont montré que les briques de construction standard peuvent être converties en unités de stockage d'énergie, transformant potentiellement les briques en batteries, et nos maisons… en batteries géantes. Comme, comment? Les recouvrir de PEDOT.
Ne comptez pas sur le lithium
Bien que la technologie des batteries lithium-ion ait connu des baisses de prix drastiques ces dernières années, la plupart des experts s'accordent à dire qu'elles resteront trop chères pour le stockage à grande échelle. La relative rareté du lithium signifie également qu'il est peu probable qu'ils soient en mesure de répondre à tous nos besoins énergétiques.
Cette évaluation (juste) a conduit à des recherches considérables sur des moyens alternatifs de stocker les excès d'énergie renouvelable. La recherche étudie piles au sel perdre beaucoup moins cher, ou sur des approches dynamiques différentes (en synergie, par exemple, avec refroidissement radiatif)
Mais il existe un moyen potentiel de stocker de l'énergie qui semble avoir été coincé sous notre nez tout ce temps. Dans un article de Nature Communications, des chercheurs de l'Université de Washington à Saint-Louis ont montré que les briques de construction ordinaires peuvent être traitées avec une procédure chimique simple pour leur fournir des capacités de stockage d'énergie de type batterie.
PEDOT, revêtement pour batteries brique
La technique exploite la structure poreuse de la brique pour déposer une couche de polymère conducteur appelé PEDOT dans toute la brique. Cela convertit chaque brique en un supercondensateur, qui est similaire à une batterie (bien qu'il ait des temps de charge plus rapides avec une capacité de stockage inférieure).
Le processus des chercheurs consiste d'abord à mouiller les briques dans une vapeur d'acide chlorhydrique, qui pénètre dans les pores et réagit avec l'oxyde de fer (la substance qui donne aux briques leur couleur rouge). Le processus transforme l'oxyde en une forme réactive de fer. Ce dernier interagit avec un autre gaz qui est injecté à travers la brique pour créer une fine couche de PEDOT. PEDOT est un plastique électriquement conducteur.
Ce revêtement est en fait un «revêtement» en nanofibres qui augmente la capacité de stockage d'énergie des briques. Le PEDOT, en fait, agit comme une électrode.
Batteries de briques
L'équipe a montré que trois petites briques traitées PEDOT étaient suffisantes pour alimenter une LED verte pendant 10 minutes sur une seule charge. Le traitement permet aux briques d'être chargées et déchargées pendant 10.000 10 cycles, ne perdant que XNUMX% de leur capacité.
PEDOT, une belle preuve de concept
Bien entendu, les briques de batterie ne sont pas encore une solution toute faite pour nos besoins de stockage d'énergie. Leur densité énergétique n'est que de 1% de celle des batteries lithium-ion.
Dans un communiqué de presse Julio D'Arcy, chercheur qui a dirigé l'étude, a déclaré que 50 briques fixées à un panneau solaire pourraient fournir un éclairage de secours pendant 5 heures. Il est loin de stocker suffisamment d'énergie pour les maisons de plus en plus gourmandes en énergie.
On craint également que le traitement acide n'affecte l'intégrité des briques, au point qu'elles pourraient ne pas être en mesure de former les principaux éléments structurels d'un bâtiment.
Mais il est encore tôt et l'équipe voit un grand potentiel de croissance des performances et de la stabilité.
D'Arcy dit que l'équipe travaille déjà sur des moyens de transformer ces nanofibres en matériaux composites qui pourraient multiplier par dix la capacité de ces batteries en brique. D'autres changements déjà en cours visent à augmenter la vitesse de production et à réduire les coûts.
Il y a encore du chemin à parcourir, mais entre Tesla et ses bardeaux photovoltaïques et ces briques de batteries, les futures habitations «risquent» de devenir des producteurs, pas des consommateurs d'énergie.
