Alors que le monde entame une transition énergétique majeure, il devient important de concevoir des batteries à la fois peu coûteuses, durables et fiables.
En ce sens, les batteries à base de vanadium se présentent comme une alternative intéressante aux modèles au lithium.
Pour lutter contre le réchauffement climatique et ses effets, nous misons de plus en plus sur les énergies renouvelables. Le solaire, l’éolien ou encore l’hydrolien sont autant de concepts qui peuvent être exploités pour répondre à nos besoins énergétiques. Cependant, pour être efficaces, ces technologies nécessitent l’utilisation de batteries. Or, les accumulateurs existants sont loin d’être écologiques, à l’instar des batteries au lithium qui utilisent des ressources rares et sont donc coûteuses. De plus, elles sont dangereuses compte tenu de leur risque d’explosion assez élevé. Dans l’espoir de changer la donne, les scientifiques travaillent d’arrache-pied pour développer des batteries plus sûres et respectueuses de l’environnement. Les modèles à base de vanadium pourraient justement aider à atteindre cet objectif.
Un système à part entière
En fait, les batteries redox vanadium ne sont pas réellement une nouveauté. Le concept est apparu pour la première fois en Australie dans les années 80. Également connus sous l’appellation de « batterie à flux », ces dispositifs ont la spécificité d’être particulièrement imposants. Ils constituent un système à part entière qui comprend d’énormes réservoirs et des tuyaux servant à transporter l’électrolyte. Selon les explications de Maria Skyllas-Kazacos, l’experte à qui on doit l’invention de ce type de batterie, les batteries à flux allient sécurité, longévité et baisse des coûts.
Un réacteur et un réservoir
De son côté, Alexey Glushenkov, professeur agrégé à l’université nationale australienne, a laissé entendre que « la plupart des batteries que nous utilisons sont des systèmes fermés ». Dans les accumulateurs conventionnels, les composants nécessaires à la production d’énergie sont maintenus dans une seule unité. Ce fonctionnement est connu sous le nom de réaction de réduction-oxydation ou redox. Les batteries redox vanadium utilisent le même principe, bien qu’elles soient physiquement plus complexes. Elles se composent de deux éléments principaux : un réacteur qui héberge une anode et une cathode ainsi qu’un réservoir pour contenir l’électrolyte.
Une durée de vie prolongée
« Vous pompez les deux liquides à travers le réacteur, et leur état d’oxydation change lorsqu’ils sont en contact avec les électrodes », a expliqué Glushenkov. C’est par le biais de ce mécanisme que la batterie génère de l’électricité.
Schéma d’une batterie redox vanadium. Par Paj.meister — Newscientist, Domaine public,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1559479
Par ailleurs, d’après notre source, les batteries peuvent être chargées et déchargées en pompant les électrolytes d’avant en arrière. Comme indiqué plus haut, l’un des principaux avantages des batteries redox vanadium est leur longévité. Alors que les cellules au lithium ont une durée de vie de 15 à 20 ans, ces batteries à flux pourraient durer jusqu’à 30 ans !
Plus d’informations : nhcleanenergy.com