Non plus seulement pour le chargement et le déchargement : les batteries deviennent beaucoup plus intéressantes. Imaginez une batterie hybride qui, en plus de stocker de l’énergie, produit des substances chimiques précieuses. Oui, vous avez bien entendu : un laboratoire à l’intérieur d’une batterie. Un rêve ? Pas du tout. Une équipe de chercheurs de l’Université de Tsinghua à Pékin, en Chine, dirigée par Haohong Duan, est en train de développer une batterie qui fait exactement cela.
Furfurale : le candidat parfait
Le furfurale est un composé organique dérivé de divers produits agricoles tels que le maïs, l’avoine et le son (le mot « furfur » en latin signifie précisément « son »).
Le furfurale a un potentiel incroyable : il peut être oxydé en acide furanique, un conservateur alimentaire utile également dans la synthèse de médicaments et de parfums. Et il peut bien sûr aussi être réduit : dans ce cas, il devient de l’alcool furfurylique, un précurseur de résines, d’arômes et de médicaments. Des substances chimiques qui peuvent s’avérer très utiles.
Comment fonctionne la batterie hybride qui produit des substances chimiques ?
Le fonctionnement du système est un mélange entre les batteries rechargeables standard et les batteries à flux redox. Les premières stockent l’énergie dans leurs électrodes, tandis que les secondes utilisent des substances chimiques qui oscillent entre deux états à l’intérieur de la batterie elle-même.
L’équipe de l’Université de Tsinghua a combiné les deux concepts, en développant un catalyseur métallique bifonctionnel pour l’anode, composé d’un alliage monoatomique de rhodium-cuivre. Pendant la charge, ce catalyseur transforme l’électrolyte contenant du furfural en alcool furfurylique. Pendant le cycle de décharge, de l’acide furanique se forme.
Un système double face
Le résultat est un système de batteries à double usage. Après la charge, quatre batteries hybrides en série sont capables d’alimenter différents dispositifs, tels que des LED et des smartphones, tout en produisant simultanément de l’alcool furfurylique et de l’acide furanique. Ces produits chimiques sont ensuite évacués par un système de flux.
Bien sûr, l’idée en est encore au stade de développement et il reste encore des étapes à franchir. Le furfural, par exemple, doit être continuellement introduit dans le système et les substances chimiques doivent être séparées de l’électrolyte.
Cependant, cette étude sur cette batterie hybride est une avancée vraiment intéressante vers l’optimisation de l’efficacité et de la durabilité des batteries rechargeables.
