Des chercheurs australiens réussissent une percée dans le domaine des piles à eau
Cela fait déjà plusieurs années que les scientifiques recherchent une alternative durable aux batteries lithium-ion couramment utilisées jusqu'à maintenant, dont le cycle de vie est fortement limité et qui nécessitent des matières premières telles que le lithium et le graphite pour leur fabrication. Or, l'extraction et la production de ces matières premières comportent des risques écologiques et sociaux. Début 2024, des chercheurs australiens de l'université RMIT de Melbourne ont apparemment fait une percée : Ils ont développé ce qu'ils appellent une pile à eau, qui est non inflammable, peut être recyclée, offre une longue durée de vie et peut en outre être fabriquée à moindre coût. Ce type de batterie métal-ion ne nécessite pas de lithium. Au lieu de cela, elle est composée de zinc ou de magnésium, des matières premières abondantes et moins toxiques. Les électrolytes organiques habituellement utilisés, qui sont des solvants contenant des sels de lithium dissous, sont remplacés par de l'eau dans les nouvelles batteries développées.
Jusqu'à présent, on ne dispose que de petits prototypes de piles rondes, qui ne perdent toutefois que très lentement leur puissance : après 500 cycles de charge, elles présentaient encore une capacité de près de 87 %, selon les scientifiques.
Le pas est encore long jusqu'à la commercialisation, mais elles pourraient remplacer les batteries lithium-ion aux alentours de 2030. Pour les batteries plomb-acide, ce sera peut-être plus tôt. Cette technologie est idéale pour les grandes batteries de stockage qui sont nécessaires pour assurer l'énergie éolienne et solaire. Actuellement, des batteries plomb-acide bon marché sont utilisées pour le stockage à grande échelle sur le réseau.
Le durable façonne la production de batteries en 2024
Les batteries permettent la transition énergétique et sont une technologie clé pour la compétitivité de l'industrie automobile. Quoi qu'il en soit, la notion de durabilité marquera plus que jamais la production européenne de batteries en 2024. Celle-ci doit devenir la pierre angulaire des identités de l'entreprise, étant donné que le marché asiatique restera sans concurrence d'un point de vue purement tarifaire.
Les entreprises européennes de l'industrie des batteries, par exemple, se concentrent déjà de plus en plus sur la production de cellules lithium-phosphate de fer (LFP), qui sont considérées comme plus durables que les batteries plomb-acide et autres batteries au lithium.
Les batteries sodium-ion pourraient également jouer un rôle accru, bien qu'elles présentent une densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion, car elles ne nécessitent pas de ressources rares, sont moins chères à produire, ne sont pas sensibles aux décharges profondes et ont une durée de vie plus longue.
Un autre moyen de parvenir à une plus grande durabilité serait d'extraire le lithium de la saumure ou de sources hydrogéologiques dans le respect de l'environnement.
L'industrie des batteries : un fonds pour rendre l'Europe compétitive
En termes de production de batteries, l'Europe est encore très en retard par rapport à ses concurrents asiatiques. La dépendance vis-à-vis des importations reste importante. En l'absence de ces importations de matières premières pour batteries, il y aurait un manque flagrant d'approvisionnement. Et la demande de batteries en Europe ne cesse de croître.
Aujourd'hui, un fonds à hauteur de 500 millions d'euros doit renforcer l'industrie des batteries en Europe. L'objectif du fonds est d'augmenter les capacités de production de l'Europe pour les principales matières premières des batteries, telles que le lithium, le nickel et le cobalt, et de développer ainsi une industrie européenne des batteries compétitive, a annoncé l'investisseur EIT InnoEnergy, soutenu par l'UE.
Selon un rapport spécial de la Cour des comptes européenne, la capacité de production de batteries dans l’UE pourrait passer de 44 GWh en 2020 à 1 200 GWh en 2030.
Un revirement est déjà visible dans le domaine de la production de batterie en France où 38 projets liés aux batteries sont en cours pour être opérationnels d’ici 2030. Le 30 mai 2023, la France a inauguré sa première usine de batteries à Billy-Berclau, dans le Pas-de-calais. Celle-ci marque ainsi le début d'une transformation industrielle majeure pour rattraper le retard des constructeurs chinois tout en s’inscrivant dans l’objectif d’énergie durable. Cette usine symbolise le démarrage d'une série de quatre autres usines de batteries dans la région des Hauts-de-France, surnommée « Vallée de la batterie » par les élus et les industriels. Cette initiative représente un renouveau industriel sans précédent en France, avec pour objectif de fournir à l'industrie automobile nationale un approvisionnement en batteries locales d'ici 2027, et même d'envisager l'exportation de batteries françaises à l'avenir.