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Voiture électrique : la révolution du graphène

Le vrai problème des voitures électriques, c'est le temps de recharge.

Le vrai problème des voitures électriques, c’est le temps de recharge.

La voiture électrique est souvent critiquée pour ses limitations, notamment pour ses temps de recharge particulièrement longs, amplifiés par son manque d’autonomie. Mais des chercheurs de l’Université de Californie ont récemment fait une retentissante découverte… passée plutôt inaperçue. En faisant des études sur le graphène, une variété de carbone, ils lui ont découvert d’étonnantes capacités de stockage de l’énergie. Des propriétés qui pourraient tout simplement révolutionner la voiture électrique telle que nous la connaissons !

Bien des découvertes scientifiques sont souvent le fait du hasard, comme la pénicilline ou le four à micro-ondes. Il faudra peut-être un jour ajouter à cette liste les batteries au graphène ! Mais n’allons pas trop vite. D’abord, qu’est-ce que le graphène ? C’est un matériau composé à 100% de carbone, qui se présente sous la forme d’une feuille de graphite d’une épaisseur d’un atome. Sa découverte a valu le prix Nobel de physique à ses inventeurs, Andre Geim et Konstantin Novoselov, de l’Université de Manchester.

Graphène (image CC AlexanderAlUS/Wikimédia Commons)

Graphène (image CC AlexanderAlUS/Wikimédia Commons)

En cherchant un moyen de produire du graphène de façon industrielle, les équipes de chimistes et biochimistes de l’Université de Californie, dirigées par Richard Kaner, ont donc découvert totalement par hasard les propriétés de ce matériau, capable de stocker de l’énergie électrique d’une façon très efficace.

Il existe actuellement deux familles d’accumulateurs : les batteries classiques, qui stockent pas mal d’électricité mais prennent plusieurs heures à se recharger, et les supercondensateurs (supercapacitors en anglais), dont la capacité est largement plus faible, mais qui peuvent stocker et restituer l’énergie de façon très rapide. Les premières sont utilisées dans nos téléphones mobiles ou nos voitures électriques, les seconds dans les flashs photographiques.

Le pack de batteries Li-ion d'une BMW i3.

Le pack de batteries Li-ion d’une BMW i3.

Le graphène, pour sa part, combine les atouts des deux systèmes : il est capable de stocker une belle quantité d’électricité, et se recharge très vite. Les scientifiques de l’Université de Californie ont ainsi fait fonctionner une ampoule pendant plusieurs minutes après avoir rechargé une plaque de graphène pendant quelques secondes (voir la vidéo ci-dessous, en anglais).

Cette innovation technique promet de révolutionner l’usage de tous les appareils mobiles utilisant l’électricité comme énergie… à commencer par les voitures électriques ! Une autonomie de 120 kilomètres est-elle encore un vrai frein s’il devient possible de recharger la batterie à 100 % en quelques minutes ? Une gêne, tout au plus, mais certainement plus un frein ! Plus besoin d’infrastructures complexes comme l’avait imaginé la défunte startup israélienne Better Place, avec ses stations d’échange de batteries coûteuses à mettre en place.

Une station Better Place d'échange automatisé de batteries. La startup israélienne vient de déposer le bilan.

Une station Better Place d’échange automatisé de batteries. La startup israélienne vient de déposer le bilan.

Mais ce n’est pas tout ! Les batteries actuelles, qu’elles soient au nickel ou au lithium, contiennent des matériaux rares, coûteux et nécessitant un recyclage soigneux en fin de vie, sans quoi l’on risque de polluer l’environnement. La batterie au graphène, elle, est entièrement constituée de carbone, élément présent naturellement dans la nature. Selon ses découvreurs, elle peut même servir de compost pour les cultures !

Résumons : la batterie au graphène est peu coûteuse, se recharge en quelques minutes et est recyclable sans précautions particulières. Définitivement, c’est une révolution !

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