Cette batterie liquide ‘sablier’ fonctionne grâce à la gravité

La gravité est ce qui fait fonctionner cette batterie liquide “sablier”

Des scientifiques du MIT ont conçu un nouveau concept inventif pour une batterie qui dépend de la gravité pour produire de l’énergie, fonctionnant sur le même principe fondamental qu’un sablier. L’appareil a été expliqué dans un article récent pour Energy and Environmental Science par les scientifiques.

Simplement basé sur le concept essentiel d’une batterie où il y a une borne positive et une borne négative, des électrons sont générés par des réactions chimiques à l’intérieur de la batterie et s’accumulent à la borne négative parce qu’ils sont chargés négativement. Les électrons vont circuler vers la borne positive une fois qu’un fil est connecté entre les deux bornes. Cela ne serait pas utile en soi, mais le fil connecte généralement aussi une “charge” - une ampoule, un moteur, un circuit radio - et l’énergie est connectée pour alimenter cet appareil.

Développées dans les années 1970, les batteries à flux liquide sont appelées ainsi, car les matériaux utilisés pour les électrodes positives et négatives sont sous forme liquide, séparés par une membrane. Sauf qu’au lieu de plaques solides, n’importe quel nombre de composés chimiques peut être utilisé, car la batterie utilise de minuscules particules dans une boue liquide. Cependant, même les batteries à flux liquide nécessitent normalement des systèmes complexes impliquant des réservoirs de stockage, des pompes et des vannes. Étant donné qu’il y a beaucoup plus de chances de fuites ou de pannes, il est coûteux à entretenir.

Par conséquent, Yet-Ming Chang et ses collègues du MIT ont pensé à un concept de conception alternatif pour les batteries à flux liquide, qui dépend simplement de la gravité comme mécanisme de pompe. Cela réduit non seulement considérablement la complexité de l’ensemble du système, mais diminue également le coût total.

L’appareil ressemble plus à un vitrage qu’à un sablier traditionnel, mais le concept est le même : la boue composée des particules s’écoule d’une extrémité à l’autre via un canal étroit. En changeant l’angle de l’appareil, vous pouvez modifier le taux auquel l’énergie est simplement produite, similaire à l’inclinaison d’un sablier ou d’un minuteur à œufs qui peut ralentir ou accélérer le flux de grains de sable d’une extrémité à l’autre.

Actuellement, il s’agit juste d’un design de preuve de concept. Cependant, Chang et al. sont convaincus qu’ils peuvent développer un prototype viable. Le jour où ils seront capables de l’atteindre, cela pourrait s’avérer être un changement de jeu, par exemple, en augmentant les systèmes d’énergie éolienne et solaire, en offrant de plus grands systèmes de stockage connectés au réseau.

Les dernières années ont vu beaucoup de travaux intéressants émerger avec des idées créatives pour de nouveaux types de batteries. Par exemple, une équipe de chercheurs du MIT dirigée par Angela Belcher en 2006 avait développé une nouvelle technologie de batterie centrée sur un virus M13 génétiquement modifié, qui était assez petit et flexible pour alimenter de minuscules capteurs qui, lorsqu’ils étaient implantés dans le corps humain, étaient capables d’identifier le cancer ou des maladies similaires.

D’autre part, Sony a construit un prototype de batterie biotechnologique (techniquement une pile à hydrogène) qui utilise du glucose (sucre provenant de boissons sucrées comme la boisson japonaise Pocari Sweat) pour alimenter l’array de quatre cellules. Une autre bonne source de glucose est le sang, et des chercheurs japonais ont développé une pile à hydrogène qui fonctionne avec cette substance, tout comme des équipes de l’Institut polytechnique de Rensselaer et de l’Université de la Colombie-Britannique à Vancouver, Canada (par exemple, cette dernière est développée pour alimenter un stimulateur cardiaque).