Plus seulement charger et décharger : les batteries sont sur le point de devenir beaucoup plus intéressantes. Imaginez un hybride qui, en plus de stocker de l'énergie, produit des produits chimiques précieux. Oui monsieur : un laboratoire à l'intérieur d'une batterie. Un rêve? Pour rien. Une équipe de chercheurs de l'Université Tsinghua à Pékin, en Chine, dirigée par Haohong Duan, est en train d'en développer un qui fait exactement cela.
Furfural : le candidat idéal
Le furfural est un composé organique dérivé de divers produits agricoles, notamment le maïs, l'avoine et le son (le nom « furfur » en latin signifie « son »).
Le furfural a un potentiel incroyable : il peut être oxydé en acide furoïque, un conservateur alimentaire également utile dans la synthèse de médicaments et de parfums. Et elle peut évidemment aussi être réduite : dans ce cas elle devient alcool furfurylique, un précurseur dans les résines, les arômes et les médicaments. Des produits chimiques qui peuvent être très utiles.
Comment fonctionne la batterie hybride qui produit des produits chimiques ?
Le fonctionnement du système est un mélange entre le batterie piles rechargeables standard et piles à flux redox. Les premiers stockent de l’énergie dans leurs électrodes, tandis que les seconds utilisent des produits chimiques qui oscillent entre deux états au sein même de la batterie.
L’équipe de l’Université Tsinghua a combiné les deux concepts en développant un catalyseur métallique bifonctionnel pour l’anode, constitué d’un alliage rhodium-cuivre à un seul atome. Lors de la charge, ce catalyseur transforme l'électrolyte contenant du furfural en alcool furfurylique. Cependant, pendant le cycle de décharge, de l'acide furoïque se forme.
Un système double face
Le résultat est un système de batterie à double usage. Après la charge, les batteries hybrides à quatre séries peuvent alimenter divers appareils, tels que des lampes LED et des smartphones, tout en produisant simultanément de l'alcool furfurylique et de l'acide furoïque. Ces produits chimiques sont ensuite emportés par un système d'écoulement.
Bien entendu, l’idée est encore en développement et il reste encore des étapes à franchir. Le furfural, par exemple, doit être introduit en continu dans le système et les produits chimiques doivent être séparés de l'électrolyte.
L'étude sur cette batterie hybride, cependant, (je mets le lien ici) constitue une étape vraiment intéressante vers l’optimisation de l’efficacité et de la durabilité des batteries rechargeables.
