Le secteur de l’énergie connaît une évolution rapide à l’échelle mondiale, le monde se tournant vers les énergies renouvelables et réduisant l’utilisation des combustibles fossiles. Cependant, la nature intermittente de l’énergie éolienne et solaire, due à des conditions environnementales défavorables, constitue un obstacle majeur à la production d’électricité. Pour résoudre ce problème, le stockage a été trouvé dans les batteries à hydrogène. Mais celles-ci souffraient également d’un mauvais rendement et leur construction nécessitait un espace considérable, ce qui rendait leur gestion thermique complexe. Aujourd’hui, des chercheurs d’un institut japonais affirment avoir trouvé un moyen de rendre l’énergie renouvelable plus efficace.
Le système alternatif proposé par les chercheurs de Tokyo Tech utilise le carbone, au lieu de l’hydrogène, comme source d’énergie. Il est appelé “batterie secondaire carbone/air (CASB)” et comprend une pile à combustible et à électrolyse à oxyde solide (SOFC/EC) où le carbone généré par l’électrolyse du dioxyde de carbone (CO2) est oxydé avec l’air pour produire de l’énergie. Les SOFC/EC peuvent être alimentées en CO2 liquéfié comprimé pour constituer le système de stockage de l’énergie.
Dans leur étude publiée dans le Journal of Power Sources, les chercheurs ont déclaré que le système CASB combine l’électrolyse du CO2 pour la charge et la production d’énergie des piles à combustible au carbone.
Ils affirment avoir démontré pour la première fois une production d’énergie répétitive (10 cycles de charge-décharge) avec un équilibre de Boudouard sans dégradation. Le système CASB a pu utiliser la majeure partie du carbone déposé sur l’électrode pour la production d’énergie, atteignant une efficacité coulombienne maximale de 84 %, une efficacité de charge-décharge de 38 % et une densité de puissance de 80 mW cm-2 à 800 degrés Celsius et 100 mA cm-2.
Cela suggère que le test du système CASB n’a subi aucune dégradation de l’électrode de combustible. Le cycle de charge-décharge est un indicateur de la performance de la batterie.
“Comme une batterie, le CASB est chargé en utilisant l’énergie générée par les sources renouvelables pour réduire le CO2 en C. Pendant la phase de décharge suivante, le C est oxydé pour générer de l’énergie”, a déclaré le professeur Manabu Ihara de Tokyo Tech dans un communiqué.
Cette recherche est très prometteuse pour accélérer l’évolution du monde vers les énergies renouvelables.
