Publié le 23 oct. 2019 à 9:01

Et si le stockage d'énergie pouvait également servir à digérer une partie des gaz à effet de serre produits par l'activité humaine ? Des chercheurs de l'université de l'Illinois, à Chicago, viennent d'annoncer être parvenus à cette prouesse avec la mise au point d'une nouvelle génération de batterie rechargeable au lithium fabriquée partiellement avec du dioxyde de carbone produit par les usines. Selon cette équipe qui publie ses travaux dans « Advanced Materials », leur pile Li-CO2 afficherait une durée de vie supérieure à 500 cycles de chargement et promettrait une densité énergétique plus de sept fois supérieure à celle des batteries lithium-ion, qui dominent le marché des véhicules électriques.

Nouvelles compositions hybrides de matériaux

Le produit est encore à l'état de prototype mais les chercheurs estiment que les bénéfices écologiques à en tirer sont considérables. Depuis le début de l'ère industrielle, la quantité de CO2 relâchée dans l'atmosphère a presque doublé. L'an passé, notre civilisation en a rejeté 37 milliards de tonnes à raison de 1 million de kilos par seconde, et le taux de concentration de ce gaz, principal responsable du réchauffement climatique, a dépassé les 400 ppm, un niveau jamais atteint depuis des millions d'années selon l'Organisation météorologique mondiale. « C'est autant de matière première », se réjouit Alireza Ahmadi Paridari, l'auteur principal de la publication.

Pour parvenir à ce prototype, l'équipe a dû surmonter de sérieuses difficultés, la principale étant l'accumulation rapide de carbone sur le catalyseur, un des principaux constituants de la pile. « Cet amas bloque non seulement les sites actifs du catalyseur mais déclenche également la décomposition de l'électrolyte », décrit le chercheur. Il y a quelques mois, une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) avait buté sur ce problème, ne dépassant pas 10 cycles de chargement-déchargement. « Les piles au lithium-dioxyde de carbone ne seront pas prêtes avant des années », pensait alors l'un des coauteurs de ces travaux. Les recherches se sont depuis accélérées. Pour surmonter ce problème spécifique, les chercheurs de Chicago ont utilisé de nouvelles compositions hybrides de matériaux, obtenant une combinaison homogène « qui permet d'intégrer naturellement le carbone dans le processus ».

Recyclage du gaz carbonique en méthane

Ailleurs, de multiples travaux se poursuivent pour transformer le CO2 en énergie. Et les annonces se multiplient. A l'université américaine Rice, une équipe a annoncé avoir mis au point un réacteur catalytique qui utilise le dioxyde de carbone comme matière première pour produire de l'acide formique, qui peut être utilisé comme matériau de stockage. En France, la start-up Fermentalg développe des puits de carbone qui absorbent le CO2, comme le fait une plante, pour le transformer en éthanol. Au printemps, une autre équipe de l'Institut royal de technologie de Melbourne a proposé une solution pour solidifier le CO2 de l'air à température ambiante, une première qui transforme le dioxyde de carbone en charbon. Une autre piste s'intéresse au recyclage du gaz carbonique en méthane, une source d'énergie concentrée qui compose le gaz naturel. « Au train où va le progrès scientifique, notre ennemi d'aujourd'hui sera peut-être demain notre meilleur allié », ose un chercheur.