Les lentilles de contact à la rescousse des voitures électriques?
Une compagnie anglaise, en collaboration avec la University of Surrey et la University of Bistrol, vient d’annoncer une découverte qui, dit l’équipe de scientifiques, pourrait révolutionner le monde des batteries – y compris celui des voitures électriques.
Au coeur de cette percée technologie: les lentilles cornéennes ou, si vous préférez, vos bons vieux verres de contact.
Du moins, le polymère souple dont ils sont fabriqués, lorsque utilisé comme une composante électronique dans des super condensateurs, permettrait à ces derniers d’être jusqu’à 1000 fois plus efficaces qu’actuellement.
Pour l’heure, ces unités alternatives d’emmagasinage et de redistribution de la puissance que sont les super condensateurs sont un peu dans le néant, en raison de leur faible densité énergétique. À 5 watt/h le kilogramme, voilà qui est vingt fois moins que pour les batteries lithium-ion et… 500 fois moins que pour les voitures à essence.
Ça ne passe pas le test, dit l’IVI
C’est dire qu’avec une augmentation drastique de leur performance, les super condensateurs (les super capacitors dans la langue de Shakespeare) pourraient enfin avoir voix au chapitre.
Mais… «Je ne retiendrais pas mon souffle,» dit Frédérick Prigge, directeur de la recherche et du développement à l’Institut du Véhicule Innovant (IVI) de Saint-Jérôme (anciennement le CEVEQ).
Explications de cet ingénieur qui se penche sur les percées électriques de l’automobile depuis plus d’une décennie maintenant: «C’est une technologie qui ne passe pas le test du “bon sens” en termes de volume et de masse.»
Ah bon? «En effet, une banque de super condensateurs qui aurait autant d’énergie qu’une batterie de Tesla pèserait… 17 000kg! Même si un super matériau du futur arrive à faire dix fois mieux, on en est encore à 1700kg, ce qui est passablement moins bon que les 544kg de la batterie actuelle.»
Pas de grand Bing Bang
Frédérick Prigge est un habitué de ces annonces électrisantes qui promettent le grand Bing Bang, mais qui n’aboutissent pas. Pensez batteries à l’aluminium-air, au graphène, au lithium-air…
Invité à discourir de la chose lors d’une conférence sur l’électrification des transports, au Palais des Congrès de Montréal il y a quelques semaines, l’ingénieur en électrique a prévenu:
«Il faut toujours regardez ça d’un oeil prudent. Car à toutes les deux ou trois semaines, nous recevons des communiqués promettant mer et monde. La vague du moment? Les batteries lithium au souffre. Mais comme à peu près tout ce qui a été annoncé dans les dix dernières années et qui ne s’est pas avéré, elles iront fort probablement rejoindre ce que j’appelle la Vallée des Déceptions.»
La Vallée des Déceptions…
Justement, cette Vallée des Déceptions est déjà fort bien remplie, dit M. Prigge, parce que le financement – et la gloire! – de la recherche forcent cette course à la publication de résultats positifs.
Mais plus souvent qu’autrement, ces résultats sont sans contre-indications et pas toujours rééditables. «Si c’est trop beau pour être vrai…. c’est que ce n’est probablement pas vrai,» dit l’ingénieur.
Celui-ci a bien voulu reprendre les principales technologies émergentes, afin d’en décortiquer les avantages, mais surtout les inconvénients.
La batterie aluminium-air: pas rechargeable
«C’est là un gros tapage pour rien: cette batterie est d’une extrême densité, mais elle n’est pas rechargeable! Une fois l’aluminium oxydé (ou consommé, si vous préférez), il faut ré-usiner. Elle pourrait servir comme source d’appoint, mais sinon, on ne risque de la voir à court terme.»
La batterie lithium-souffre: elle se décharge trop vite
«Les cycles (de recharge) sont en nombre extrêmement faibles et le taux d’auto-décharge est passablement élevé. Ces obstacles ne sont pas insurmontables, mais il faudra lancer beaucoup, beaucoup d’argent à un électro-chimiste pour qu’il puisse faire avancer les choses.»
La batterie lithium-air: très peu rechargeable
«Ah, le Saint-Graal de la batterie: on utilise l’air ambiant et l’ensemble se fait non seulement des plus légers, sa densité est hallucinante – presque comme celle de l’essence. Malheureusement, la technologie n’accepte que 20 ou 30 charges avant de ne plus être utilisable. Sachez cependant que l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) bosse fort sur la chose.»
Le graphène: ce n’est pas une technologie!
«Le graphène est une structure, un support, un format mécanique… mais pas une chimie. On pourrait, par exemple, utiliser du graphène dans les batteries lithium-ion.»
Les super condensateurs: deux décennies de promesses…
«Ça fait 20 ans qu’on nous casse les oreilles avec les super condensateurs, mais ça reste très loin de la production de masse. Ça fonctionne bien, aucun problème technique, mais en termes de masse, de volume et de prix, ça ne passe pas. Ça devrait rester un produit de niche, qui sert à récupérer l’énergie du freinage des trains ou des tramways, des applications où l’on peut vraiment exploiter l’immense puissance des super condensateurs.»
Quelles sont les batteries de l’avenir, alors?
Heureusement, tout n’est pas noir pour l’avenir des batteries (saviez-vous qu’il faudrait dire “accumulateurs”?), puisque l’amélioration, même graduelle, s’effectue de manière régulière et continue.
«L’actuelle batterie lithium-ion est assez stable, conclut M. Prigge, je ne prévois aucun changement drastique de l’électrochimie d’ici au moins 2020. Cela dit, ces batteries fonctionnent très, très bien.»
