Le Massachusetts Institute of Technology est en pleine exploration d'une idée plutôt originale : transformer les structures en béton comme les routes et les murs en batteries géantes.
Cette innovation pourrait proposer une solution inédite pour le stockage d'énergie et jouer un rôle important dans l'adoption de nouvelles formes d'énergie renouvelable à l'échelle mondiale. Pour cela, les chercheurs n'ont pas eu à aller chercher bien loin au niveau des matériaux de conception pour imaginer ces « superbatteries ». Parfois, la solution se trouve déjà sous nos yeux depuis longtemps !
L'utilisation de matériaux bien connus
Cette équipe de chercheurs a trouvé son bonheur grâce à deux matériaux : le ciment et le noir de carbone. Ce dernier est une forme inerte du carbone, souvent retrouvé dans les suies sous une forme colloïdale, c'est-à-dire comprise entre une taille de 1 nanomètre à 1 micromètre. Ces matériaux, s'ils sont mélangés avec de l'eau, peuvent former un supercondensateur qui se présenterait comme une alternative aux batteries traditionnelles, au lithium-ion par exemple. Son potentiel de stockage serait assez important.
Le principal avantage de cette conception est qu'on peut tout à fait imaginer l'intégrer à des structures en béton comme les fondations ou les murs des maisons. Cela permettrait de stocker l'énergie sans menacer la solidité structurelle de l'ensemble. Il est possible également d'imaginer appliquer ce dispositif dans les constructions de nouvelles routes par exemple.
L'innovation dans les détails
La conception de ce supercondensateur ne diffère pas vraiment d'un condensateur de base. Son principe est le même : deux plaques conductrices sont immergées dans un électrolyte qui fait office de liquide conducteur. Lorsque le noir de carbone est ajouté au béton et à l'eau, il crée alors un réseau conducteur qui offre une surface interne très élevée. Une des propriétés principales du noir de carbone est son potentiel hautement conducteur. Lorsqu'il est ajouté au mélange eau-béton, il se déploie en grandes structures filiformes (un peu comme un réseau de veines) à l'intérieur de la structure lorsqu'elle durcit. Ces structures forment alors un espace pour le transit des particules chargées de l'électrolyte. Résultat : un condensateur très puissant et conçu à partir de matériaux simples.
Cette nouvelle trouvaille du MIT est une bonne nouvelle pour deux raisons. La première est que la construction de ces condensateurs limiterait l'utilisation de matériaux polluants et rares. La deuxième et qu'elle faciliterait l'intégration de sources d'énergies renouvelables dans le réseau électrique, puisqu'elle ne nécessite pas forcément la construction d'immenses structures comme c'est le cas pour la géothermie ou l'éolien par exemple. Reste à voir si le projet passera la barrière de la commercialisation et s'il sera adopté à grande échelle.
Sources : MIT News
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