Au-delà des batteries : comment les scientifiques du Laboratoire national d'Argonne améliorent l'avenir de l'énergie propre

May 29, 2023

par : Tom Skilling, Katharin Czink

Publié : 17 mai 2023 / 21 h 50 HAC

Mis à jour : 17 mai 2023 / 21 h 52 HAC

Des efforts sont en cours pour assainir notre atmosphère, des chargeurs de véhicules électriques à haute puissance au carburant d'aviation neutre en carbone. Les scientifiques de la région de Chicago se concentrent sur la décarbonisation de notre planète et ils travaillent à une vitesse sans précédent.

L'énergie est au centre des préoccupations du Laboratoire national d'Argonne dans le comté de DuPage.

Seth Darling, Ph.D est le directeur scientifique et technologique du Laboratoire national d'Argonne.

"Un peu plus de la moitié des émissions de gaz à effet de serre provenant des transports proviennent des voitures et autres véhicules utilitaires légers", a-t-il déclaré. "Le moyen le plus simple de décarboniser cette partie du secteur des transports est l'électrification, en passant aux véhicules électriques. Nous devons faire quelque chose que nous n'avons jamais fait auparavant en termes de rythme de changement."

Darling est l'un des meilleurs experts en énergie de notre pays.

"Il y a plus d'énergie solaire sur terre que nous n'en aurons jamais besoin en tant que société", a-t-il déclaré.

Darling, avec une batterie de scientifiques, travaille à une vitesse fulgurante pour décarboner notre planète. "L'échelle de temps ici n'est pas parce que nous aimons être ambitieux. L'échelle de temps nous a été imposée par le changement climatique", a-t-il déclaré. "Nous savons que dans les prochaines décennies, nous devrons décarboniser notre économie, alors nous nous précipitons maintenant pour rattraper notre retard."

Ils font de grands progrès dans le secteur des transports.

Thomas Wallner Ph.D travaille sur les chargeurs EV haute puissance.

Plus la charge est rapide, plus l'expérience se rapproche d'un arrêt conventionnel dans une station-service.

"Avec des chargeurs de 350 kilowatts, ces chiffres descendent à 10, 15 minutes, nous arrivons donc à un assez bon stade ici", a déclaré Wallner. "Nous avons de grands panneaux solaires où nous pouvons capter l'énergie du soleil et nous pouvons la stocker dans cette grande batterie de la taille d'un conteneur à l'arrière."

"Une grande partie consiste simplement à mettre de l'acier sur le sol, plus de chargeurs, nous avons besoin de centaines de milliers de chargeurs de véhicules électriques aux États-Unis pour répondre à cette demande croissante", a déclaré Darling.

Où iront tous ces chargeurs ? Les scientifiques d'Argonne préparent déjà le déploiement d'un réseau massif.

"Toute technologie que nous déployons, qu'il s'agisse de technologie énergétique ou de toute autre chose, aura un impact sur l'environnement", a déclaré Darling. "Il n'existe pas de technologie à impact zéro sur l'environnement. La question est donc de savoir comment minimiser l'impact ?"

Les améliorations du recyclage des batteries ne sont qu'une pièce du puzzle. Ce qui était autrefois une voiture électrique, tirée d'une décharge puis déchiquetée grimpera ensuite sur le tapis roulant du centre ReCell du laboratoire.

Jessica Macholz, Ph.D travaille également à Argonne.

"Lorsque nous recyclons, nous cherchons à récupérer autant de composants que possible", a-t-elle déclaré. Les éléments précieux sont capturés et triés.

"Nous effectuons actuellement des recherches afin que lorsque ces batteries de véhicules électriques atteignent leur fin de vie dans 10 ou 15 ans, nous disposions des technologies prêtes à les recycler", a déclaré Macholz. "Vous en trouveriez environ 200 dans une Chevy Volt."

Et environ 7000 dans une Tesla.

Des batteries de toutes formes et tailles sont étudiées dans le but de remettre leurs pièces précieuses dans la chaîne d'approvisionnement.

La recherche à Argonne s'étend du sol à l'air.

Les carburants d'aviation durables, ou SAFS, sont dérivés de sources végétales, de biomasse et de matières premières d'origine agricole. Les énergies renouvelables qui peuvent propulser un avion – ainsi que des locomotives et des engins marins – sont au cœur des efforts de décarbonisation du laboratoire.

Michael Leskinen est président de United Airlines Ventures.

"Nous achetons et consommons plus de carburant d'aviation durable que toute autre compagnie aérienne dans le monde aujourd'hui", a-t-il déclaré.

United fait partie des entreprises qui explorent de manière agressive les carburéacteurs neutres en carbone, compatibles avec les moteurs actuels. Le trafic aérien mondial représente environ 2 % des émissions mondiales.

"La solution à l'empreinte carbone des voyages en avion n'est pas de voler moins, c'est de trouver des moyens de voler plus propre", a déclaré Leskinen.

Le nettoyant est essentiel.

"Il est difficile d'exagérer la conséquence de ne rien faire ici. Donc, si nous devions simplement abandonner la transition énergétique propre et la décarbonation plus largement, ce serait littéralement une menace existentielle pour la civilisation humaine, ce n'est pas une exagération", a déclaré Darling. "La bonne nouvelle est que nous commençons déjà à prendre certaines des mesures que nous devons prendre, nous devons simplement prendre des mesures plus importantes et les prendre plus rapidement."

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