Les tonnes de déchets que nous produisons chaque année ont relativement diminué au cours des dernières années, mais pourrions-nous en générer encore moins ? Est-ce que les industries pourraient trouver certaines solutions pour faire en sorte que les matériaux de nos voitures soient moins dommageables pour l’environnement ?

Sur cette question, l’évolution dans le domaine des batteries pour les véhicules automobiles est un bel exemple. On constate en effet que de nombreux procédés se développent continuellement au sein de cette industrie qui met tous les efforts en matière d’écoresponsabilité pour poursuivre l’amélioration sur cette voie.

À tout le moins, on peut dire que les chercheurs et les fabricants se cassent la tête pour trouver des solutions qui seront écologiquement viables pour les voitures de demain et pour s’assurer que les composants de ces véhicules ne se retrouvent pas ultimement dans les lieux d’enfouissement.

C’est pourquoi une batterie nouveau genre à base de carapaces de crabes et de zinc est si bien accueillie puisqu’elle serait 100 % biodégradable et recyclable, une avancée très importante qui pourrait changer la donne dans le milieu automobile, mais aussi dans le milieu énergétique en général.

À titre d’exemple, cette batterie, sans danger et respectueuse de l’environnement, pourrait être rechargée au minimum 1000 fois, ce qui la rendrait idéale pour stocker de l’énergie éolienne ou de l’énergie solaire pour le bien des réseaux électriques.

Chercheurs au travail

Ce sont des chercheurs de l’Université du Maryland et de l’Université de Houston qui se sont penchés sur le projet, avec l’ambition justement de développer une batterie plus durable qui permettrait de générer moins de déchets dans les lieux d’enfouissement.

Ils ont commencé par étudier la chimie des batteries zinc métal, que les différents scientifiques mettent au point depuis des années pour le stockage de l’énergie sur les réseaux électriques.

D’une part, le zinc qui se trouve à l’intérieur de la croûte terrestre est beaucoup plus abondant que le lithium peut l’être. D’autre part, les batteries ioniques au zinc sont moins coûteuses à produire que les batteries au lithium, donc financièrement plus accessibles pour les consommateurs.

Il faut savoir que les batteries dites traditionnelles sont constituées d’anodes de zinc, c’est-à-dire de cathodes d’oxyde métallique et d’électrolytes à base d’eau. Le tout génère un dépôt irrégulier de zinc sur la surface des électrodes, ce qui rend ces batteries parfois dangereuses. Et quant à la durée de vie de celles-ci, on peut assurément dire qu’elle est courte.

Ces chercheurs ont donc créé un nouvel électrolyte en gel biodégradable composé de chitosane, une protéine dérivée de la chitine, qui est l’un des composants principaux de la carapace d’insectes et de crustacés, que l’on pense aux crabes, aux homards et aux crevettes. Utiliser les rebuts alimentaires, voilà qui est tout de même fabuleux comme procédé !

En combinant le gel biodégradable de chitine et le zinc, les chercheurs ont créé une sorte de membrane constituée d’un autre gel, solide cette fois, qui serait utilisé comme électrolyte dans la batterie.

Ils ont donc utilisé du zinc pour l’anode, l’électrode positive de la batterie, comme c’est habituellement le cas sur d’autres types de batteries d’utilisation quotidienne. Sauf que les chercheurs ont remplacé la cathode classique, qui est l’électrode à partir de laquelle le courant sort, par une cathode en matière organique entièrement biodégradable.

Selon les informations fournies par l’équipe de recherche, cette batterie aurait maintenu un rendement de charge de 99,7 % sur plus de 1000 cycles de recharge lorsqu’elle fonctionnait à haute densité de courant. C’est tout à fait étonnant comme premiers résultats.

Hautement écoresponsables

De plus, les deux tiers de ces batteries seraient biodégradables, ce qui les rendrait hautement écoresponsables. Il apparaît que l’électrolyte de chitosane, une substance dérivée de la chitine, composant principal de la carapace des insectes et des crustacés, qui est le matériau cathodique, se biodégraderait dans le sol en quelques mois à peine. Pour ce qui est du zinc restant dans les batteries, il serait complètement recyclé aussi de son côté, car plusieurs industries le recyclent déjà depuis un bon moment.

Il sera donc intéressant de suivre de près comment cette technologie évoluera et de voir si elle trouvera un chemin vers nos voitures dans un avenir rapproché.

Le procédé de fabrication avec les carapaces de crabes est d’autant plus prometteur que, pour l’instant, bon nombre d’usines et d’entreprises de transformation alimentaire de crustacés déposeraient les carapaces aux ordures ou au compost.

Avec l’utilisation de ces carapaces, tout le monde en sortirait gagnant, sans compter que les batteries deviendraient de plus en plus écoresponsables et plus durables. Combiner le bien-être de la planète et la nécessité d’améliorer encore la durée de vie des batteries dans les véhicules automobiles semble une avenue bien heureuse.