Cette nouvelle pile pourrait alimenter un train ou un avion électrique
L’innovation technologique propulse souvent les grands changements dans notre société. Aujourd’hui, une avancée pourrait bien chambouler l’industrie aéronautique et bien au-delà. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point une pile à combustible sodium-air qui se démarque par sa densité énergétique exceptionnelle, semblable aux batteries sodium-ion.
Une nouvelle phase pour les piles à combustible
La pile à combustible sodium-air fonctionne sur un principe original en utilisant du sodium métal liquide. En combinant ce sodium à l’air ambiant qui apporte l’oxygène, et grâce à une couche de céramique solide servant d’électrolyte, la réaction chimique se fait via une électrode poreuse orientée vers l’air.
Le prototype réalisé par ces chercheurs affiche une densité énergétique remarquable, avoisinant les 1 700 wattheures par kilogramme – soit environ trois fois celle des batteries lithium-ion classiques. Ces résultats ont été publiés dans la revue scientifique Joule.
Les retombées pour l’aviation électrique
Pour rêver d’une aviation 100 % électrique, il faut une source d’énergie qui offre au moins 1 000 wattheures par kilogramme. À l’heure actuelle, les batteries lithium-ion se contentent d’environ 300 wattheures par kilogramme, limitant leur usage dans ce secteur. L’arrivée de cette pile à combustible pourrait bien permettre d’électrifier les vols régionaux, qui représentent environ 80 % des vols intérieurs et 30 % des émissions dans le domaine aérien.
Ce progrès ne se cantonnerait pas à l’aviation. Il a aussi le potentiel de transformer le stockage d’énergie maritime et ferroviaire.
Les prototypes et le futur du développement
Deux prototypes ont été conçus : un modèle vertical avec deux tubes de verre reliés par un tube central, et un modèle horizontal basé sur un plateau électrolytique. Ces designs astucieux visent à optimiser la performance tout en renforçant la sécurité du système.
Pour ce qui est de la sécurité, même si le sodium métallique est réactif, l’agencement de la pile permet de réduire nettement les risques en séparant bien les réactifs. Par le passé, le sodium a même été produit à grande échelle aux États-Unis, avec jusqu’à 200 000 tonnes par an, démontrant ainsi sa faisabilité industrielle.
Pour pousser cette innovation de front, la société Propel Aero a été créée au sein de l’incubateur The Engine du MIT. Elle envisage de présenter d’ici l’an prochain un prototype fonctionnel de la taille d’une brique.
Un bilan positif sur l’environnement
Les avantages sur le plan environnemental sont également très prometteurs, contribuant à une énergie durable. Les émissions produites se transforment en oxyde de sodium qui, ensuite, absorbe le dioxyde de carbone pour former du bicarbonate de sodium.
L’humidité joue aussi un rôle important dans ce système, car elle permet d’évacuer facilement les produits de décharge du sodium sous forme liquide.
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Auteur : Gabin .B
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