Des batteries alimentées à l’hydrogène pour bientôt?
SCIENCES. Les téléphones cellulaires et ordinateurs portables pourraient-ils fonctionner à partir de batteries alimentées à l’hydrogène dans un avenir pas si lointain? Probablement, si l’on se fie aux travaux de Thomas Bibienne, étudiant au doctorat en sciences de l’énergie et des matériaux à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR).
«C’est une technologie qui est déjà utilisée pour l’Alter Bike, un vélo produit par Pragma Industries. Ce n’est pas exactement le même système que celui qui serait utilisé pour les piles des cellulaires, mais le principe se ressemble», explique M. Bibienne.
Ces piles auraient l’avantage d’avoir une meilleure autonomie que les piles au lithium que nous connaissons.
Mais pour rendre possible l’alimentation d’une batterie à l’hydrogène, il faut trouver le moyen de stocker l’élément dans un solide. «L’hydrogène existe dans sa forme gazeuse, mais il occupe un trop grand volume. Sous sa forme liquide, l’hydrogène doit être conservé à -253°C. Il reste donc la possibilité de le stocker dans un solide», précise-t-il.
C’est dans ce solide que l’hydrogène pourrait être transporté de façon sécuritaire. Autre avantage: l’hydrogène est cinq fois plus concentré dans un solide que sous sa forme gazeuse et deux fois plus concentré que sous forme liquide.
Le doctorant travaille sur l’élaboration d’un alliage pouvant contenir l’élément. Jusqu’à présent, c’est un alliage de titanium, de vanadium et de chrome qui s’avère stable pour contenir l’hydrogène.
Par contre, pour que des batteries alimentées à l’hydrogène puissent être abordables et produites en grande quantité, il faudrait remplacer le vanadium par un autre élément, ce qui permettrait de faire diminuer les coûts de production.
«On travaille sur cette perspective, car le vanadium coûte plus cher que le titanium», souligne Thomas Bibienne.
Autre défi à relever avant de voir l’apparition de telles batteries sur le marché: développer un système simple pour recharger les batteries.
«La production d’hydrogène est une autre problématique. Il faudrait des sources d’hydrogène externes pour arriver à recharger les batteries alimentées à l’hydrogène. En ce moment, la production d’hydrogène se fait principalement à partir du pétrole, ce qui n’est pas l’idéal. D’autres avenues sont toutefois en cours de développement, notamment par la biomasse», explique-t-il.
Quand peut-on espérer voir apparaître les premières batteries alimentées à l’hydrogène sur le marché?
«C’est difficile à dire. Si j’étais très optimiste, je dirais cinq ans, mais je pense que ce serait plus réaliste de dire dans une dizaine d’années. Ce qui pourrait faire la différence, c’est si des percées majeures sont faites sur l’hydrogène. Par exemple, si tous les constructeurs automobiles se lancent dans le marché des voitures à hydrogène, ça permettrait de faire avancer les choses plus rapidement. En fait, une fois que les infrastructures de recharge d’hydrogène pour les automobiles seraient créées, ce serait facile d’adapter le concept pour la recharge de batteries. Ça prend d’abord une volonté des différentes industries pour faire avancer les choses», conclut-il.
De l’hydrogène à l’énergie
Par quel procédé l’hydrogène se transforme-t-il en énergie pouvant alimenter une batterie? Thomas Bibienne explique: «Dans le solide, l’hydrogène se libère et réagit avec l’oxygène. La réaction qui se crée produit de l’énergie et de l’eau».