Des ingénieurs du MIT ont développé un supercondensateur de stockage d’énergie à partir de ciment, de noir de carbone et d’eau, de quoi fournir un stockage d’énergie bon marché et évolutif pour les sources d’énergie renouvelables.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Au début des années 2020, une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a réalisé une avancée significative en combinant des ingrédients simples, mais puissants : du ciment, de l’eau et du noir de carbone.
Dans le détail, le ciment, le matériau de construction par excellence, constitue la base du béton, largement utilisé pour sa durabilité et sa polyvalence. L’eau est de son côté essentielle pour activer la réaction chimique permettant au ciment de durcir et de former une matrice solide. Le noir de carbone, connu pour sa conductivité électrique et sa résistance à l’eau, apporte enfin une dimension unique au mélange. Historiquement utilisé dans des applications variées, telles que l’encre et même les manuscrits de la mer Morte, le noir de carbone est un matériau de choix pour ses propriétés électriques avancées.
L’innovation réside dans la façon dont ces composants simples sont combinés pour former un supercondensateur. Concrètement, ce mélange innovant permet au noir de carbone de se réorganiser en un réseau de fils conducteurs au sein de la matrice de ciment. Cette structure complexe confère au matériau final des propriétés électriques et énergétiques supérieures tout en conservant sa robustesse et sa résistance typiques du béton.
Ce dispositif de stockage d’énergie se comporterait ainsi comme une batterie, mais avec des avantages distincts. Contrairement aux batteries traditionnelles qui stockent l’énergie chimiquement, les supercondensateurs stockent l’énergie électriquement, leur permettant de se charger et de se décharger rapidement et efficacement.
Les implications et applications potentielles
Les implications de cette avancée technologique sont profondes et promettent de transformer plusieurs aspects de notre infrastructure énergétique et urbaine. Tout d’abord, ce supercondensateur utilise des matériaux simples, abondants et peu coûteux. Contrairement aux batteries standard qui dépendent largement de métaux rares comme le lithium, dont l’extraction génère d’importantes émissions de CO2, cette technologie réduit donc significativement l’empreinte carbone associée aux technologies énergétiques. Cela représente un pas en avant crucial vers une économie plus verte et plus durable.
Les applications potentielles de cette innovation sont également vastes et variées. En intégrant des supercondensateurs en béton dans les infrastructures urbaines, telles que les bâtiments, les ponts et les routes, il devient en effet possible de créer des systèmes d’énergie distribuée. Par exemple, les routes pavées avec ce béton supercondensateur pourraient non seulement servir de voies de circulation, mais aussi de générateurs d’énergie solaire. Ces routes pourraient recharger sans fil les véhicules électriques en mouvement, contribuant ainsi à l’essor du transport durable et à la réduction des émissions de carbone.
De plus, cette technologie ouvre la voie à des fondations de maisons capables de stocker et d’utiliser efficacement l’énergie renouvelable produite par des sources comme le solaire et l’éolien. Imaginez en effet des foyers équipés de fondations en béton supercondensateur qui accumulent l’énergie excédentaire pendant la journée pour la redistribuer aux périodes de forte demande ou lorsque les conditions météorologiques ne permettent pas une production d’énergie constante.
