les batteries de Lithium-air peuvent stocker l'énergie pour des voitures, des maisons et l'industrie

Une des solutions de rechange étant étudiées aujourd'hui dans beaucoup de régions du monde est la batterie de lithium-air. Certains des efforts brésiliens dans la recherche d'un tel dispositif ont été présentés le jour deux de la semaine Londres de FAPESP, tenu les 11-12 février 2019.

« Il y a beaucoup d'entretien aujourd'hui au sujet des voitures électriques. Quelques pays européens pensent également à interdire des moteurs à combustion. En outre, sources renouvelables comme les batteries à énergie solaire du besoin pour stocker ce qui est produit au cours de la journée par le rayonnement solaire, » a dit Rubens Maciel Filho, un professeur à l'école du génie chimique de l'université de Campinas (UNICAMP).

La batterie de lithium-air, fonctionnant actuellement seulement à l'échelle expérimentale, emploie l'oxygène ambiant comme réactif. La batterie stocke l'énergie supplémentaire par une réaction électrochimique cette des résultats dans la formation de l'oxyde de lithium.

« C'est une manière viable de stocker l'énergie électrique. Avec des avances, il peut soutenir de nombreux cycles de décharge/poursuite. Il a le grand potentiel pour l'usage dans le transport, dans des véhicules légers et lourds de même. Il peut également fonctionner dans des réseaux de distribution de courant électrique, » a dit le chercheur.

Mais la transformation des expériences en produits commercialement viables implique de comprendre les principes fondamentaux des réactions électrochimiques qui se produisent dans le processus.

« Elle exige également le développement des nouveaux matériaux qui nous permettent d'accroître des réactions souhaitables et de réduire au minimum ou éviter l'undesirable ceux, » a dit Maciel, directeur du centre d'innovation de New Energy (CINÉMATOGRAPHIE). Avec des unités à UNICAMP, l'institut de recherche en matière d'énergie nucléaire (IPEN) et l'institut de chimie de São Carlos à l'université de São Paulo (USP), le centre est soutenu par FAPESP et Shell sous la portée du programme de centres de recherche d'ingénierie (ERC).

Il a continué pour expliquer que certains des phénomènes doivent être observés dans l'operando, ou en d'autres termes, en temps réel. « L'idée est de maintenir les réactions qui se produisent dans les expériences dynamiques et les différentes espèces chimiques qui sont formées, même si temporairement.

Autrement, certaines des étapes dans le de processus perdent et la batterie devient inefficace en termes de temps de charge et durée de charge. »

Pour conduire ces mesures, les chercheurs emploient le laboratoire national (LNLS) de lumière de synchrotron au centre brésilien pour la recherche légère en énergie et matériaux (CNPEM), situé à Campinas.

Un autre projet présenté pendant la session a comporté des batteries de soufre-air. En dépit de ne pas être comme efficace, elles sont énergie peu coûteuse et de magasin pendant beaucoup d'heures. « Elles peuvent stocker l'énergie pendant jusqu'à 24 heures très à un coût bas. Ses ingrédients principaux sont soufre et la soude caustique et eux sont extrêmement peu coûteux. C'est pourquoi nous investissons dans eux, » a dit Nigel Brandon, un professeur à l'Imperial College.

En raison de ces caractéristiques, des batteries de soufre-air peuvent être utilisées dans les maisons ou les entreprises. Brandon croit, cependant, que leur plus grand potentiel est dans des stations de charge pour les voitures électriques, qui deviendront dues beaucoup plus courant au but européen de l'émission de carbone de coupe 80% d'ici 2050.

« Il est important de souligner le fait que les différents projets de batterie ne concurrencent pas les uns avec les autres mais plutôt se complètent, » a dit Geoff Rodgers d'université Londres, facilitateur de Brunel de session.

Sun, hydrogène et combustibles organiques

Des batteries plus efficaces sont particulièrement importantes dans un scénario dans lequel on s'attend à ce que l'utilisation de l'énergie solaire augmente. Le rayonnement solaire maximal au cours de la journée exigera le besoin de stockage efficace d'énergie ainsi il peut être utilisé la nuit.

Maciel a également parlé d'un projet à la CINÉMATOGRAPHIE pour développer des cellules photovoltaïques plus efficaces qui pourraient être employées à l'avenir pour convertir l'énergie solaire en électricité aussi bien pour obtenir les produits chimiques, ou même l'hydrogène de l'hydrolyse de l'eau.

L'hydrogène liquide est un carburant très efficace, mais sa production nécessite des coûts de grande énergie. Elle est l'une des options étant considérées au Royaume-Uni puisque les combustibles organiques ne sont pas aussi viables qu'au Brésil.

« Nous recherchons de nouvelles enzymes bactériennes pour l'oxydation de la lignine, un polymère aromatique qui compose plus de 25% de murs du cellule d'usine et faisons partie du résidu de la production de combustible organique. Le but est de développer des produits nouveaux tels que des combustibles organiques, de nouveaux plastiques et produits chimiques pour l'industrie, » a dit Timothy Bugg de l'université de Warwick.