Avec l’électrification croissante du monde en général, et des villes en particulier, il est non seulement impératif de multiplier les sources alternatives de production d’électricité propre et respectueuse de l’environnement, mais aussi les nouveaux systèmes de stockage de celle-ci. C’est l’objectif d’une expérience menée à la Division de la technologie du bâtiment, Département d’architecture et de génie civil, Université de technologie Chalmers, Göteborg, Suède. L’expérience a montré qu’il était possible de construire des bâtiments en béton pour servir de batteries électriques rechargeables. Selon l’un des auteurs de l’étude, Emma Zhang, qui s’est confiée à Scientific American, l’idée est « d’ajouter des fonctions supplémentaires au matériau de construction actuel », et le résultat, dit-elle, « est assez prometteur ».
Dans leur étude, Zhang et ses collègues ont pris pour modèle les piles qu’Edison a inventées, en raison de leur conception simple et de leurs performances durables. Selon ce modèle, une solution électrolytique (électrolyte) transporte des ions entre des plaques de nickel chargées positivement et des plaques de fer chargées négativement, de sorte que ce processus crée un potentiel électrique qui produit une tension. Dans leur prototype, ils ont utilisé du ciment (le principal ingrédient du béton) mélangé à des fibres de carbone conductrices comme électrolyte. Ils ont ensuite inséré de part et d’autre des couches de mailles en fibre de carbone recouvertes de nickel et de fer pour servir de plaques. Le système s’est avéré durable et capable de décharger l’énergie puis de la recharger à nouveau.
Bien que le nouveau modèle stocke plus de dix fois l’énergie stockée par les prototypes précédents, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant que les bâtiments puissent être construits comme des batteries suffisamment efficaces. Pour l’instant, 200 mètres carrés de béton, comme l’explique Zhang à Scientific American, « ne peuvent fournir qu’environ 8 % de la consommation électrique quotidienne » d’un ménage américain typique.
Le fait que le béton soit le matériau le plus utilisé au monde (après l’eau) nous permet d’imaginer l’énorme potentiel que pourraient avoir les bâtiments si nous les construisions comme des batteries géantes pour stocker l’énergie électrique. D’une part, nous résoudrions le problème de la toxicité et de la rareté des matériaux avec lesquels sont actuellement fabriquées les batteries rechargeables, qui seraient alors produites avec d’autres matériaux aussi abondants que le fer, le nickel ou le carbone ; d’autre part, nous résoudrions le problème du stockage de grandes quantités d’énergie provenant de sources naturelles telles que le vent ou le soleil, pour les utiliser lorsque celles-ci ne sont pas présentes en raison de conditions météorologiques changeantes. L’université de technologie de Chalmers n’est pas la seule à étudier la transformation des bâtiments en batteries. Une autre expérience menée à l’université de Washington vise également à transformer des briques de construction en batteries, mais nous la laisserons pour une autre occasion car nous ne voulons pas vous fatiguer (et de toute façon, si vous êtes curieux, vous trouverez un lien dans nos sources pour en savoir plus).
