Du béton pour le stockage d'énergie et la recharge
08/08/2023
Un groupe de chercheurs du MIT, célèbre institut technologique américain, pense avoir mis au point un supercondensateur si solide qu'il pourrait servir de fondation à une maison ou être parcouru par les véhicules électriques pendant qu'ils se rechargent.
Mieux encore, cette technologie se passe totalement de métaux précieux et de terres rares en associant des matériaux abondants dans le monde entier et faciles à combiner : le ciment, l'eau et le noir de carbone. Ensemble, ils transforment le béton en une sorte de batterie simple appelée supraconducteur.
À mesure que le monde se tourne vers la production d'énergie renouvelable, la question du stockage de l'énergie devient de plus en plus préoccupante. Les énergies solaire et éolienne ont tendance à ne produire de l'énergie qu'à certaines heures de la journée, ce qui signifie que l'énergie doit être stockée afin d'alimenter les maisons la nuit.
Le groupe de chercheurs du MIT travaillant à l'Institut Wyss pour l'ingénierie biologique inspirée n'est pas le premier à explorer le concept de transformation du béton en batterie, mais il a peut-être trouvé le moyen le plus simple d'y parvenir, rapporte la revue Science.
Le problème est que le ciment, l'un des principaux ingrédients de base du béton, est un très mauvais conducteur. Cela a conduit d'autres personnes à l'imprégner de matériaux hautement conducteurs tels que le graphène et les nanotubes de carbone, afin de le transformer en condensateur. Bien que cela fonctionne, ces matériaux sont difficiles à fabriquer et donc coûteux. L'équipe du MIT, qui cherchait des solutions moins coûteuses, a donc eu l'idée d'utiliser du noir de carbone et cela a fonctionné.
En effet, le noir de carbone se présente sous la forme d'une fractale avec une surface énorme pour retenir la charge électrique. Combiné à un simple électrolyte composé de potassium et d'eau, il constitue ce qui s'apparente à une batterie. Jusqu'à présent, l'équipe n'a fabriqué qu'un supercondensateur de la taille d'une pile bouton, capable d'alimenter une diode électroluminescente. Toutefois, elle prévoit qu'un bloc de béton dopé au nanocarbone de la taille des fondations d'une maison pourrait stocker à peu près la quantité d'énergie consommée par cette maison en une journée.
L'équipe ajoute que le matériau pourrait également être utilisé pour construire des routes. Dans ce scénario, la surface pourrait devenir une batterie, et les éoliennes ou les panneaux solaires situés sur ses côtés pourraient la recharger. En y ajoutant une technologie par induction, elle pourrait donc recharger les véhicules électriques lorsqu'ils roulent dessus.
Bien qu'il y ait des compromis en termes de résistance, les chercheurs affirment qu'une proportion suffisamment faible de noir de carbone est nécessaire pour que le béton puisse être utilisé dans la plupart des cas où il est déjà utilisé aujourd'hui.
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