Face à la croissance des villes et à l’explosion de la demande énergétique, le besoin de solutions intégrées et durables devient urgent. C’est ce qui a poussé des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) à construire un nouveau type de béton, baptisé EC³. Un matériau capable de stocker 10 fois plus d’énergie, jusqu’à 2 kWh par m³, et transformer les murs en batterie résidentielle. Leurs objectifs ? Réduire la dépendance aux batteries polluantes en intégrant le stockage d’énergie aux matériaux de construction. Mais aussi exploiter les infrastructures existantes, comme les ponts, les trottoirs et les façades, pour les convertir en sources d’énergie décentralisées. Présentation !
Un béton capable de stocker de l’énergie
Comme susmentionné, ce béton conducteur d’électrons est capable de stocker et de restituer l’électricité, tout en remplissant sa fonction structurelle. Selon les chercheurs, il intègre du nanocarbone noir, de l’eau et du ciment, ainsi que des électrolytes. Sa composition crée un « nano-réseau » conducteur à l’intérieur du béton, lui permettant de fournir de l’énergie électrique. Admir Masic, professeur associé de génie civil et environnemental (CEE) au MIT, indique qu’ils ont réussi à augmenter considérablement sa capacité de stockage en améliorant les électrolytes et en optimisant les procédés de fabrication. Alors qu’auparavant, environ 45 m³ étaient nécessaires pour alimenter une maison moyenne, seuls 5 m³ suffisent désormais, soit l’équivalent du volume d’un mur de sous-sol.
Construction et tests de prototypes fonctionnels
Les chercheurs affirment avoir déjà créé et testé des prototypes fonctionnels, dont des arches autoportantes alimentant des éclairages LED, mais aussi les premiers modules alimentant des ventilateurs. « Lorsque nous avons testé une arche miniature en EC³, nous avons constaté que l’intensité de la lumière connectée variait avec le poids appliqué. Un phénomène probablement dû à l’impact des contraintes sur les contacts électriques ou la distribution des charges », souligne Admir Masic. Le professeur ajoute qu’on pourrait utiliser cette information comme un signal indiquant quand et dans quelle mesure une structure est soumise à des contraintes, ou encore pour surveiller son état général en temps réel.
Pour les chercheurs, les résultats sont très prometteurs, d’autant plus que leur béton conducteur d’électrons peut s’adapter à différents électrolytes. Une alternative durable aux batteries traditionnelles, dont la fabrication dépend de minéraux critiques comme le lithium ou le cobalt. Selon eux, l’utilisation de sels d’ammonium quaternaire et d’acétonitrile comme électrolytes organiques a permis de stocker plus de 2 kWh/m3, soit suffisamment pour alimenter un réfrigérateur pendant une journée entière.
Potentiel et diverses applications possibles
Ce béton innovant a déjà été utilisé pour chauffer des dalles de trottoir à Sapporo, au Japon, en plein hiver. Grâce à ses propriétés de conductivité thermique, les chercheurs affirment que l’EC³ est plus qu’un simple matériau. De plus, il peut s’intégrer à une grande variété d’éléments architecturaux (dalles, murs, dômes…) et durer aussi longtemps que la structure elle-même. Franz-Josef Ulm, également professeur au CEE, le considère comme une alternative viable qui peut parfaitement répondre à nos besoins de stockage d’énergie. Il indique que l’équipe de recherche travaille actuellement sur les applications possibles, entre autres, des maisons autonomes, des parkings et des routes permettant de recharger des véhicules électriques.
« Associé aux énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien, l’EC³ peut contribuer à réduire la dépendance aux réseaux centralisés et faciliter la résilience énergétique dans les zones reculées ou touchées par des catastrophes naturelles », conclut le professeur. De son côté, James Weaver, ancien chercheur du pôle EC³, précise que « en combinant les nanosciences modernes à un élément fondamental de la civilisation, nous ouvrons la voie à des infrastructures qui non seulement soutiennent nos vies, mais les alimentent ». Plus d’informations sur news.mit.edu. Que pensez-vous de ce béton capable de stocker de l’énergie ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .