Le MIT invente un béton « supercondensateur » pour transformer les routes et les maisons en batteries électriques

Dans le cadre de la lutte contre le changement climatique, il est incontestable de remplacer les énergies et combustibles fossiles par des énergies propres. Depuis quelques années, les solutions de production d’énergies renouvelables ne cessent de s’améliorer et de se multiplier. Des panneaux solaires photovoltaïques aux centrales hydroélectriques, en passant par les éoliennes et les hydroliennes, il existe plusieurs différentes technologies adaptées aux ressources disponibles dans chaque région (soleil, vent, marées…). En vue d’accélérer et de réussir la transition énergétique mondiale, il est également essentiel de diversifier les méthodes pour stocker l’électricité verte produite à coût maîtrisé. Ce béton composé de ciment et de noir de carbone pourrait notamment répondre à cette problématique majeure. Selon les chercheurs qui travaillent sur ce projet, il s’agit d’un matériau supercondensateur performant et prometteur. Explications.

Comment est conçu ce béton ?

Contrairement aux autres matériaux employés dans les batteries électriques actuelles (lithium, nickel, cobalt…), le ciment et le noir de carbone présentent un coût plus abordable. De plus, ils sont faciles à trouver. Pour ces raisons, les scientifiques du MIT et de Wyss Institute ont privilégié ces matériaux. Ils ont expliqué qu’en mélangeant le ciment et le noir de carbone à l’eau, ils sont parvenus à produire un béton comprenant plusieurs structures filiformes ramifiées avec un réseau de carbone conducteur d’électrons fractal. Puis, le béton a été imprégné d’une solution de sel conducteur, entraînant le dépôt de particules chargées de l’électrolyte sur les structures en fil de carbone. L’équipe a ensuite construit un supercondensateur avec deux fines couches de ce béton (1 mm d’épaisseur et 1 cm de large), séparées par une fine couche de matériau isolant.

Quelles sont ses spécificités ?

Lors des expériences, trois supercondensateurs ciment-carbone ont été connectés. Ces dispositifs avaient produit l’équivalent d’une batterie de 3 V, expliquent les chercheurs. Leurs prochains travaux consistent à concevoir des supercondensateurs de 12 V. Ces derniers seront d’ailleurs raccordés afin de bénéficier d’une puissance de charge plus élevée, adaptée à des appareils électriques plus gros. D’après l’estimation de ces scientifiques, un bloc de béton de 3,5 m de côté pourrait stocker 10 kWh d’électricité. En plus de sa grande capacité de stockage, ce matériau aurait affiché des capacités de charge et de décharge supérieures à 10 000 cycles. Dans ce cas, il serait fonctionnel pendant plus de 27 ans au sein d’une maison alimentée par des modules solaires.

Quelles sont ses éventuelles applications ?

Ce béton supercondensateur se distingue par ses diverses applications, principalement dans les secteurs du bâtiment, des travaux publics et de l’industrie manufacturière. Grâce à ce matériau, il pourrait être possible de transformer les fondations des bâtiments en batterie électrique géante. Ce qui permet de stocker efficacement le surplus d’énergie renouvelable et d’y accéder facilement. Cela contribuera à stabiliser, voire à réduire la demande énergétique via le réseau durant les périodes de pics de consommation.