Batterie Toshiba Satellite P300 |
Posted: February 21, 2014 |
C'est un accident de la science qui mène, comme souvent, à de possibles grandes découvertes. Deux chercheurs de l'université de Californie Los Angeles (UCLA) ont par hasard créé une pile super-puissante et biodégradable. Pourtant, les travaux de Richard Kaner et Maher El- Kady portaient initialement sur le graphène, un matériau très résistant présent naturellement dans les cristaux de graphite et excellent conducteur électrique. Sa découverte a valu à ses inventeurs russes le prix Nobel de Physique en 2010. En cherchant une autre façon de fabriquer du graphène, Kaner et El-Kady ont mis au point un super-condensateur, une batterie biodégradable, superpuissante et flexible, rapporte le site Fastcodesign.com. Les deux scientifiques ont même expliqué leur découverte dans une vidéo (à voir ici). "Je pense que le moment où on s'est dit 'Eureka', c'est lorsque Mahara m'a attiré dans le laboratoire et m'a dit : 'jette un œil à ça. Il a allumé une ampoule avec ce petit morceau de graphène. Mais le plus étonnant, c'est que ça ne s'est pas arrêté pour autant. Après une recharge de deux-trois secondes, c'est resté allumé encore cinq minutes. Je me suis dit que nous tenions quelque chose de très important", raconte Kaner.
Ils étaient parvenus à recréer du graphène pur en solidifiant de l'oxyde de graphie liquide à l'aide d'un simple laser de graveur d'ordinateur. En le testant avec un appareil électronique et une LED, ils ont réalisé, après avoir chargé le graphène quelques secondes, que l'ampoule était restée allumée plusieurs minutes. "Ceci pourrait être utilisé en tant que source d'énergie flexible pour des écrans d'ordinateurs enroulables, des claviers, des vêtements technologiques qui collectent et stockent l'énergie produite par les mouvements du corps, ou comme un système de stockage d'énergie qui peut être combiné avec des cellules solaires flexibles", se félicite El-Kady dans la vidéo. Un iPhone chargé en 30 secondes Car l'aspect réellement révolutionnaire de cette pile serait donc sa rapidité de recharge par rapport à une batterie ordinaire et sa puissance supérieure. Elle pourrait ainsi être utilisée dans les derniers objets connectés, gadgets ou systèmes électroniques de dernière génération. "C'est comme une batterie, mais qui charge et décharge 100 à 1000 fois plus vite", souligne Kaner. Selon lui, cela permettrait de recharger un iPhone en 30 secondes voire même une voiture électrique en quelques minutes. Mais l'innovation n'est pas que technologique. L'environnement pourrait également en profiter. Contrairement aux batteries traditionnelles, celle-ci est composée d'un élément naturel, le carbone, et ne contient aucuns métaux ou éléments chimiques toxiques. Biodégradable, ses inventeurs se targuent aussi de pouvoir recycler la pile au compostage. Ce qui rend le M5BAT distinctif, c'est sa modularité, qui lui permet de combiner de manière optimale diverses technologies de batterie. Des batteries lithium-ion à haut rendement sont utilisées pour les décharges de courte durée, des batteries à haute température pour les décharges de durée moyenne et des batteries plomb-acide pour les décharges de courte et moyenne durées.
Le domaine de puissance et la forte modularité du M5BAT vont en faire un système mondial unique de stockage sur batterie et ouvrir le champ à un vaste éventail d'applications. Au départ, le projet sera concentré sur les applications suivantes : "intégration des énergies renouvelables, essais sur la régulation de la fourniture d'énergie distribuée pour la promotion de la stabilité du réseau et arbitrage des prix de l'électricité." "La croissance des énergies renouvelables en Allemagne rend les réseaux intelligents et les technologies de stockage d'énergie à grande échelle de plus en plus importants", a déclaré Leonard Birnbaum, membre du directoire d'E.ON responsable des questions de technologie. "Depuis plusieurs années, E.ON, grâce à ses activités de technologie et d'innovation (T&I), investit dans un large spectre de technologies d'avenir. Les systèmes de stockage sur batterie sont particulièrement intéressants car, à la différence du stockage à air comprimé ou de l'accumulation par pompage hydraulique, ils ne sont pas concernés par des contraintes géographiques étroites et n'ont pas besoin de longs cycles de planification." E.ON est responsable de la planification et de la construction du système de stockage sur batterie et de l'élaboration et de la mise à l'épreuve de stratégies marketing pour les futurs produits de stockage qui seront proposés sur le marché de l'énergie. L'Institut des systèmes électriques et de l'économie de l'électricité (IAEW) de l'Université technique de Rhénanie-Westphalie à Aix-la-Chapelle apportera son soutien au niveau des recherches. C'est le Centre de recherche sur l'énergie d'E.ON à l'Université technique de Rhénanie-Westphalie à Aix-la-Chapelle qui exploitera le système, l'intégrera au réseau et apportera un soutien scientifique. Les fabricants (Exide Technologies GmbH, beta-motion GmbH, et SMA Solar Technology AG) fourniront les composants techniques et mèneront les essais opérationnels.
Ce projet permettra de déployer la technologie innovante de gel VRLA et plaque de cuivre CSM d'Exide Technologies, qui permet une capacité d'application cyclique élevée et des décharges à haute intensité. Les batteries lithium-ion à haut rendement de beta-motion GmbH seront utilisées pour la gestion efficace de la charge. Les onduleurs hautement flexibles de SMA donnent au système son extensibilité et sa modularité. Le Gestionnaire de projets de Juliers (PTJ) assurera la coordination du financement public pour le compte du ministère fédéral allemand des Affaires économiques et de l'Energie. La construction devrait commencer à l'automne 2014 et le système de stockage à l'échelle industrielle devrait être mis en service en 2015. Selon l'Agence de protection de l'environnement, des milliards de piles 'toxiques' sont jetées chaque année aux USA, constituant une menace pour l'environnement et la santé humaine. Cette découverte pourrait contribuer à éviter l'entassement des centaines de milliers de tonnes de batteries dans les décharges. Le Pr. Zhang a déjà utilisé dans ses précédents travaux une série d'enzymes pour obtenir des combinaisons qui n'existent pas dans la nature. Il a ainsi travaillé sur la création d'amidon à partir de plantes non alimentaires et développé une nouvelle façon d'extraire de l'hydrogène d'une manière plus économique et écologique à destination des véhicules. Avec ce nouveau développement, l'équipe a ouvert la chemin à une enzyme de synthèse qui supprime toutes les dépenses potentielles induites pour produire de l'électricité dans une pile à combustible enzymatique. Ensuite, le biocatalyseur (à enzyme) à faible coût est utilisé comme catalyseur à la place du platine, un composant coûteux généralement utilisé dans les piles à combustibles conventionnelles. Comme toutes les piles à combustible, la pile 'sucrée' associe carburant - dans ce cas, la maltodextrine, un polysaccharide fabriqué à partir de l'hydrolyse partielle de l'amidon - avec de l'air pour produire de l'électricité et de l'eau comme principaux sous-produits.
"Nous libérons lentement tous les électrons stockés dans la solution sucrée, étape par étape à l'aide d'une cascade enzymatique," a ajouté le Pr. Zhang. En synthétisant 13 enzymes puis en les combinant à une solution de maltodextrine, ils ont réussi à produire du courant. Avec 24 électrons pour chaque unité de glucose, la pile à combustible est en mesure de stocker jusqu’à 10 fois plus d’énergie qu’une pile au lithium. La Samsung Galaxy Note 3 est une phablette haut de gamme qui est une merveille de technologie. On peut faire énormément de choses dessus, sa résolution est à couper le souffle, et elle fonctionne très rapidement. Mais avec une telle puissance, son autonomie peut tomber rapidement. Surtout si on l’utilise de manière très intensive. Il n’y a pas 36 solutions pour améliorer l’autonomie de son Samsung Galaxy Note 3. Soit on passe par des accessoires qui vont alourdir la facture ou nous encombrer, soit on adopte des petits gestes et astuces pour faire en sorte que la batterie dure toute une journée. Différent de la pile à combustible d'hydrogène et de la pile à combustible à méthanol direct, la solution à base de sucre n'est ni explosive, ni inflammable et présente une densité de stockage d'énergie bien supérieure. De plus, les enzymes et les combustibles utilisés pour construire le dispositif sont biodégradables. La batterie est également rechargeable ! Le sucre peut être ajouté un peu comme lorsque l'on rempli une cartouche d'encre. On ouvre le menu Paramètres. On appuie ensuite sur Plus de réseaux, puis sur Réseaux mobiles. Il suffit ensuite de décocher la case Données mobiles. Il faut juste confirmer en appuyant sur OK.
On peut aussi passer par le menu déroulant qu’on ouvre en haut de l’écran en faisant glisser son doigt du haut vers le bas. On sélectionne ensuite l’icône en haut à droite de l’écran pour voir toute la liste des paramètres. Il suffit alors d’appuyer sur la case Données mobiles. Il faut confirmer l’arrêt en appuyant sur OK.
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