L'accélération de la demande d'énergies renouvelables et de véhicules électriques suscite une forte demande de batteries qui stockent l'énergie générée et les moteurs électriques. Mais les batteries derrière ces solutions de durabilité ne sont pas toujours elles-mêmes durables. Dans un article publié le 1er septembre dans la revue Matter , les scientifiques créent une pile au zinc avec un électrolyte biodégradable provenant d'une source inattendue :les carapaces de crabe.

"De grandes quantités de batteries sont produites et consommées, ce qui soulève la possibilité de problèmes environnementaux", explique l'auteur principal Liangbing Hu, directeur du Center for Materials Innovation de l'Université du Maryland. "Par exemple, les séparateurs en polypropylène et en polycarbonate, qui sont largement utilisés dans les batteries lithium-ion, mettent des centaines ou des milliers d'années à se dégrader et à alourdir la charge environnementale."

Les batteries utilisent un électrolyte pour transporter les ions dans les deux sens entre les bornes chargées positivement et négativement. Un électrolyte peut être un liquide, une pâte ou un gel, et de nombreuses batteries utilisent des produits chimiques inflammables ou corrosifs pour cette fonction. Cette nouvelle batterie, qui pourrait stocker de l'énergie à partir de sources éoliennes et solaires à grande échelle, utilise un électrolyte en gel fabriqué à partir d'un matériau biologique appelé chitosane.

"Le chitosane est un produit dérivé de la chitine. La chitine a de nombreuses sources, notamment les parois cellulaires des champignons, les exosquelettes des crustacés et les enclos à calmars", explique Hu. "La source la plus abondante de chitosane est constituée par les exosquelettes de crustacés, notamment les crabes, les crevettes et les homards, qui peuvent être facilement obtenus à partir de déchets de fruits de mer. Vous pouvez le trouver sur votre table."

Un électrolyte biodégradable signifie qu'environ les deux tiers de la batterie pourraient être décomposés par des microbes - cet électrolyte de chitosan s'est complètement décomposé en cinq mois. Cela laisse derrière lui le composant métallique, dans ce cas le zinc, plutôt que le plomb ou le lithium, qui pourrait être recyclé.

"Le zinc est plus abondant dans la croûte terrestre que le lithium", explique Hu. "En règle générale, les piles au zinc bien développées sont moins chères et plus sûres." Cette batterie au zinc et au chitosane a une efficacité énergétique de 99,7 % après 1 000 cycles de batterie, ce qui en fait une option viable pour stocker l'énergie générée par l'éolien et le solaire afin de la transférer vers les réseaux électriques.

Hu et son équipe espèrent continuer à travailler pour rendre les batteries encore plus respectueuses de l'environnement, y compris le processus de fabrication. "À l'avenir, j'espère que tous les composants des batteries seront biodégradables", déclare Hu. "Non seulement le matériau lui-même, mais aussi le processus de fabrication des biomatériaux." + Explorer plus loin

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