Stockage de l'énergie: une cathode à partir de liqueur noire

Entre les avancées dans l'efficacité des cellules photovoltaïques et les investissements majeurs dans l'éolien, la production d'énergie renouvelable devient performante et c'est maintenant le problème du stockage de cette énergie qu'il faut résoudre. Ces sources d'énergie sont en effet intermittentes et nécessitent des moyens de stockage permettant de répartir/d'utiliser l'énergie de façon continue (jour et nuit, avec ou sans vent). Les piles conventionnelles contiennent des oxydes métalliques, chers et souvent rares, il est donc indispensable de trouver des alternatives avec des matériaux moins couteux et surtout renouvelables.


Olle Inganäs, professeur à l'université de Linköping et principal auteur d'un article publié dans la revue Science du 23 mars, s'est intéressé à la façon dont la nature a résolu ce problème. Chez les végétaux, des biopolymères sont utilisés lors de processus de conversion d'énergie comme la photosynthèse, et électrons et protons peuvent être transportés via des agents solubles tels que les quinones et temporairement stockés.

Les travaux d'Olle Inganäs et de Grzegorz Milczarek ont permis de fabriquer une cathode à partir de ces biopolymères. Le matériau brut de départ est la liqueur noire, un déchet de la production de pâte à papier, abondant et peu couteux, qui contient des dérivées de la lignine. En oxydant ces dérivés, on peut obtenir des quinones. En les combinant avec des polypyrroles, les auteurs ont synthétisé un polymère permettant de stocker des charges et pouvant servir de cathode dans une pile.

A ce stade, le prototype de cathode se décharge assez rapidement au repos mais l'utilisation de ce biopolymère pourrait constituer un premier pas vers des électrodes peu coûteuses et non-toxiques.