À l’ère de l’électrification, les batteries rechargeables sont devenues courantes. Que ce soit pour les téléphones, les ordinateurs portables ou les appareils photo de pointe, elles sont toutes composées de lithium.
Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont devenues incroyablement populaires ces dernières années, contrôlant plus de 90% du marché mondial des réseaux électriques. Elles sont non seulement efficaces pour stocker l’énergie sur une longue période, mais elles jouent également un rôle essentiel dans le développement des véhicules électriques.
Cependant, il est important de souligner que le lithium n’est pas l’élément le plus respectueux de l’environnement. L’extraction de cette ressource consomme d’énormes quantités d’eau en Amérique du Sud, entraînant des conflits et une contamination de l’air et des sols.
Bien que les batteries Li-ion puissent être recyclées, le processus n’est pas encore universellement établi et le recyclage des batteries a progressé lentement ces dernières années. Il est donc essentiel d’améliorer cette situation si nous voulons continuer à compter sur les batteries au lithium.
En attendant, de nombreuses personnes recherchent activement des alternatives pour remplacer le lithium dans les batteries. Voici quelques options intéressantes :
Sel
Le sel, ou sodium, est un élément chimiquement proche du lithium. Bien qu’il soit différent, il a un impact environnemental moindre et pourrait donc constituer une alternative viable. Les batteries sodium-ion utilisent du sel de table comme ressource principale, évitant ainsi l’utilisation de sels de lithium rares. Cependant, les batteries au sodium sont plus lourdes et moins puissantes en raison de leur tension cellulaire plus faible.
Eau de mer
Une équipe de chercheurs de l’Institut technologique de Karlsruhe a développé un prototype de batterie utilisant de l’eau de mer. Étant donné que les océans du monde contiennent d’importantes quantités de lithium, les chercheurs travaillent actuellement sur des filtres permettant d’extraire sélectivement l’eau de mer contenant du lithium. Cette solution pourrait permettre une utilisation plus efficace de cette ressource abondante.
Fer
Le fer pourrait également être un excellent substitut au lithium. Des entreprises du secteur des énergies renouvelables ont massivement investi dans des batteries basées sur la “chimie du fer”. Ces batteries peuvent stocker l’énergie renouvelable pendant une durée plus longue et résoudre certains problèmes de fiabilité du réseau électrique.
Silicium
Le silicium est considéré par de nombreux scientifiques comme un élément chimique essentiel pour le développement des batteries. Bien qu’il ne remplace pas le lithium, il peut être ajouté aux batteries Li-ion existantes, les rendant moins chères et plus efficaces à long terme. Le remplacement du graphite par du silicium pourrait conduire à des batteries plus légères et plus sûres.
Magnésium
Le magnésium est également un élément prometteur pour les futures batteries. Il peut transporter une charge plus importante que le lithium et le sodium. Les batteries en magnésium métallique pourraient avoir une densité énergétique plus élevée, une stabilité accrue et un coût inférieur aux batteries actuelles.
Chanvre
Le chanvre, une plante polyvalente utilisée dans de nombreux secteurs, pourrait également jouer un rôle clé dans les batteries de véhicules électriques. Des startups tentent de développer des batteries au lithium-soufre utilisant des applications commerciales du chanvre. Ces batteries pourraient surmonter les problèmes de coût, de poids, de performance et de recyclabilité associés aux batteries lithium-ion.
En conclusion, il existe de nombreuses alternatives potentielles au lithium dans le développement de batteries. Chaque option présente ses avantages et ses inconvénients, mais toutes sont prometteuses pour l’avenir de l’électrification et de la transition vers des énergies plus propres et durables.
