Les véhicules électriques représentent l’avenir du transport et c’est la raison pour laquelle d’importants efforts sont consacrés afin d’améliorer leurs systèmes de recharge et la capacité de leurs batteries. Et si une batterie autochargeante permettait de rouler sans avoir à s’arrêter pour recharger sa voiture?
Grâce à une technologie conçue par Hydro‑Québec et l’Université McGill, ce scénario pourrait un jour être envisageable.
Avant d’y arriver, explique Georges Demopoulos, directeur du Département de génie des mines et des matériaux de l’Université McGill, les scientifiques devront toutefois arriver à concevoir un dispositif capable d’absorber et d’emmagasiner l’énergie de la lumière.
« Prenez ma montre. Elle est alimentée grâce à l’énergie solaire. À l’intérieur, on y retrouve deux dispositifs: une cellule photovoltaïque capable d’absorber la lumière et générer de l’électricité et une pile capable d’emmagasiner l’énergie. L’idée de notre projet, c’est de combiner ces deux dispositifs afin d’en faire un seul », explique Pre Demopoulos.
Une première étape de franchie
Le professeur Demopoulos et l’équipe de Karim Zaghib d’Hydro-Québec ont récemment co-signés une étude dans Nature Communications qui jette les bases d’une batterie autochargeante.
L’étude démontre que la cathode d’une batterie lithium-ion peut être rendue photosensible grâce à des molécules de colorants capables de capter la lumière. « Autrement dit, notre équipe de recherche a réussi à reproduire le processus de recharge en employant la lumière comme source d’énergie », explique Andrea Paolella, l’un des auteurs de l’étude et chercheur chez Hydro-Québec.
Reste à concevoir l’autre moitié de l’appareil, l’anode, soit celle qui permettra de transférer et d’emmagasiner l’énergie produite par la cathode décrite dans les travaux des chercheurs. S’ils y parviennent, ils auront créé une batterie entièrement autochargeante, une première mondiale.
Grâce à une subvention de 564 000 $ du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, l’équipe de recherche a déjà entamée cette deuxième partie du projet.
Un potentiel intéressant pour les appareils mobiles
« Je suis optimiste, et je crois que nous arriverons à produire une batterie entièrement fonctionnelle », lance M. Paolella, qui est aussi un ancien chercheur postdoctoral à l’Université McGill.
M. Paolella croit que leur système pourrait, « selon l’énergie qu’il produira une fois miniaturisé, alimenter des dispositifs portatifs comme des téléphones ».
Il s’agirait d’une application particulièrement intéressante puisque les batteries au lithium-ion utilisés dans les appareils mobiles comme les téléphones, les tablettes et les ordinateurs portables doivent souvent être rechargés en raison de leur faible densité énergétique.
« De nos jours, avec notre téléphone intelligent – un appareil offrant des applications variées, mais aussi très énergivores – nous transportons littéralement notre bureau dans nos poches. Le problème, c’est que nous n’avons pas toujours une prise de courant », renchérit le professeur Demopoulos.
Le concept qu’il a développé avec ses collaborateurs, rêve-t-il, pourrait même un jour être adapté afin de participer à l’électrification du transport.
« C’est une forme passive de recharge et, idéalement, à long terme, on pourrait imaginer des voitures dotées de batteries autochargeantes, par exemple avec des capteurs sur le toit de la voiture. Ces voitures seraient chargées par le soleil et on prolongerait ainsi considérablement la distance que peuvent parcourir les véhicules électriques », précise-t-il.