Batteries écologiquesLes dernières innovations pour stocker l'énergie renouvelable

L'importance du stockage de l'énergie renouvelable

Les défis actuels du stockage de l'énergie

L'énergie solaire et éolienne sont top mais il reste le souci majeur du stockage : capter quand ça produit à fond, pour réutiliser quand y'a plus rien. Aujourd'hui, les batteries lithium-ion qu'on utilise partout ont des gros défauts : elles contiennent des métaux rares (comme le cobalt ou le lithium), leur approvisionnement est problématique et elles sont difficiles à recycler efficacement (moins de 5 % des batteries lithium-ion sont réellement recyclées dans l'UE selon la Commission Européenne). Autre gros problème : la durée de vie. Ces batteries, même performantes, voient leur capacité de stockage fondre après 5 à 10 ans seulement, obligeant à les changer régulièrement (et c'est bien cher).

La gestion du réseau électrique pose aussi des challenges : stabiliser l'approvisionnement quand les énergies renouvelables fluctuent demande des solutions techniques pointues. Stocker massivement l'électricité sans lourdes pertes est un véritable casse-tête. Selon l'Agence Internationale de l'Énergie, on perd en moyenne plus de 8 % d'énergie lors du processus charge-décharge sur les grandes installations.

Autre hic : le coût au kWh. Même si les prix chutent (65 % de baisse des coûts du stockage par batterie entre 2015 et 2022 selon BloombergNEF), stocker l'énergie propre reste encore couteux pour les particuliers comme pour les entreprises. La sécurité joue aussi : risques d'incendies ou de surchauffe dans les installations de stockage géantes obligent à des normes sévères et coûteuses à respecter. Tout cela pousse les scientifiques à chercher sans relâche des alternatives plus fiables, durables et économiques.

Les bénéfices des batteries écologiques

Les batteries écologiques limitent un tas de problèmes environnementaux liés aux technologies classiques. Par exemple, leur fabrication réduit fortement l'utilisation de métaux rares comme le cobalt et le lithium, dont l'extraction endommage beaucoup d'écosystèmes. Certaines batteries vertes utilisent même des matériaux disponibles en abondance, comme le sodium, directement extrait de l'eau de mer. Moins rares, moins chers, moins de conflits géopolitiques.

Un autre bénéfice concret, c'est la durée de vie prolongée. Les batteries à flux redox, notamment, peuvent atteindre plus de 10 000 cycles de charge-décharge, comparé aux batteries lithium-ion classiques limitées à quelques milliers. Ça signifie moins de déchets électroniques à traiter.

Côté sécurité, ces batteries innovantes sont globalement plus fiables et stables. On évite les surchauffes et les risques d'explosion typiques des versions conventionnelles. Bien sûr, ce n'est pas du 100 %, mais ça améliore nettement la sécurité pour les utilisateurs et les industriels.

Enfin, leur recyclage est généralement plus simple et moins polluant. Prenons les batteries sodium-ion ou celles à base de matériaux organiques : elles sont conçues dès le départ en privilégiant la récupérabilité et le recyclage facile des matériaux. Au final, ça donne une approche vraiment circulaire pour le stockage énergétique, et pas juste du greenwashing.

Comprendre les batteries écologiques

Définition et différences avec les batteries conventionnelles

Les batteries écologiques, aussi appelées batteries vertes, désignent des technologies de stockage énergétique qui limitent l'impact environnemental par des choix concrets, comme l'utilisation de matériaux facilement recyclables ou renouvelables, ou en réduisant les procédés polluants durant leur fabrication. À l'inverse, les batteries conventionnelles, par exemple les lithium-ion classiques, contiennent souvent des métaux rares tels que le cobalt ou le nickel. L'extraction de ces matières premières pose de gros soucis : elle entraîne pollution, tensions géopolitiques et conditions de travail parfois problématiques.

Une batterie écologique, au contraire, essaie de miser sur des ressources abondantes, comme le sodium, très disponible partout sur la planète. Autre différence concrète : les procédés de recyclage. La recyclabilité des batteries vertes est largement supérieure à celle des modèles conventionnels : certaines filières atteignent jusqu'à 90 % de recyclage des matériaux employés, comparé aux limites actuelles autour de 50 à 60 % pour les lithium-ion classiques. Enfin, beaucoup de batteries écologiques offrent une durée de vie supérieure, supportent plus de cycles de charge-décharge et présentent une sécurité accrue en réduisant les risques de surchauffe ou d'incendie.

Critères de performance environnementale

Quand on parle de performance environnementale, la durée de vie d'une batterie, c'est important. Une batterie qui dure plus longtemps, c'est moins de remplacements, moins de déchets et moins de ressources consommées. Ça passe par exemple par le nombre de cycles de charge-décharge qu'elle supporte. Aujourd'hui, les batteries sodium-ion peuvent atteindre autour de 2 000 à 3 000 cycles avant que leur capacité chute à 80 %. De leur côté, les batteries à flux redox peuvent même grimper jusqu’à près de 10 000 cycles sans souci.

L'autre aspect hyper important c’est la toxicité des matériaux. Réduire ou remplacer les métaux lourds comme le cobalt ou le plomb est devenu un critère clé pour noter une batterie comme vraiment écolo. On voit de plus en plus de nouvelles technologies abandonner ces matériaux problématiques, pour privilégier par exemple des options à base de sodium, zinc ou encore des composés bio-sourcés et biodégradables.

Côté recyclabilité, elle fait partie intégrante de la question environnementale aujourd'hui. Beaucoup de fabricants visent désormais un taux de recyclage proche de 90 % des matériaux d'une batterie. C'est pas seulement sympa pour la planète, mais économiquement parlant, reprendre et réutiliser les composés stratégiques comme le lithium ou le nickel, ça fait vraiment sens.

Enfin, les processus de fabrication et de fin de vie ont aussi leur importance. Une chaine de production qui fonctionne à partir d'énergie renouvelable, avec un minimum d'eau et une réduction drastique des solvants chimiques dangereux, c'est clairement un gros avantage. Certaines entreprises bossent déjà dans ce sens en utilisant des méthodes "à sec", beaucoup plus propres, dans leurs usines.

8
heures

Temps moyen de charge complète d'une batterie résidentielle

Dates clés

• 1976

  1976

  Première démonstration de batteries à flux redox au vanadium par la NASA pour stocker l'énergie solaire dans l'espace

• 1991

  1991

  Sony commercialise la première batterie lithium-ion rechargeable, révolutionnant les technologies de stockage énergétique

• 2004

  2004

  Développement de membranes améliorées permettant des progrès significatifs dans les technologies de piles à combustible à hydrogène

• 2010

  2010

  Prix Nobel de physique décerné à Andre Geim et Konstantin Novoselov pour leurs travaux sur le graphène, ouvrant la voie aux recherches vers des batteries innovantes à base de ce matériau

• 2015

  2015

  Tesla lance officiellement les batteries domestiques « Tesla Powerwall », accélérant l'adoption du stockage résidentiel pour l'énergie solaire

• 2017

  2017

  Début des recherches approfondies sur les batteries sodium-ion, comme alternative durable aux ressources limitées du lithium

• 2020

  2020

  Premier déploiement à échelle industrielle d'une batterie à flux redox utilisant des électrolytes organiques biodégradables, par une start-up européenne

Principaux types de batteries écologiques innovantes

Batteries au sodium-ion

Principe de fonctionnement

Les batteries au sodium-ion bossent un peu comme les traditionnelles lithium-ion : elles font circuler des ions (ici des ions sodium, pas lithium) entre deux électrodes pour charger et décharger. Pendant la charge, les ions sodium migrent de l’électrode positive (la cathode composée souvent d’oxydes métalliques variés comme des oxydes de manganèse, de fer ou de nickel) vers l’électrode négative (l’anode, souvent en carbone dur ou matériaux similaires). À la décharge, les ions font le chemin inverse, libérant ainsi l’énergie accumulée.

L'avantage sympathique : contrairement au lithium, le sodium est hyper abondant sur Terre—on en trouve partout, même dans le sel de cuisine, quoi. Concrètement, Natron Energy (une start-up américaine) utilise déjà ce genre de batterie pour stabiliser des mini-réseaux électriques, avec comme gros avantage une fabrication durable à partir de matériaux faciles à obtenir. Autre exemple : la société française Tiamat mise sur ces batteries pour offrir un stockage efficace, tout en réduisant les coûts liés aux matières premières rares comme le cobalt ou le lithium.

Avantages et limites actuelles

Côté positifs, les batteries au sodium-ion présentent un sérieux avantage lié à l'abondance du sodium sur Terre : plus économique que le lithium, largement disponible dans l'eau de mer, donc carrément moins dépendant en extraction minière intensive. Autre point fort : elles sont capables de fonctionner efficacement à température ambiante, ce qui limite les coûts liés à la gestion thermique du système.

Niveau sécurité, elles marquent aussi des points : elles sont beaucoup moins sujettes aux risques d'emballement thermique que leurs cousines lithium-ion. Par exemple, la startup britannique Faradion a déjà développé des prototypes de batteries sodium-ion pour vélos électriques et trottinettes, avec des résultats prometteurs sur la sécurité et la durée de vie.

Mais attention, y a pas que des bonnes nouvelles : actuellement, ces batteries ont une densité énergétique inférieure à celle du lithium-ion (environ 100-150 Wh/kg contre parfois 250 Wh/kg pour les lithium-ion), ce qui veut dire qu'elles stockent moins d'énergie par kilo. C'est une vraie limite pour des applications dans la mobilité électrique ou lorsque l'espace est limité et qu'il faut être léger et compact.

Et puis question cycle de vie, même si c'est encourageant, on n'est pas encore tout à fait au même niveau que les meilleures batteries lithium-ion dernière génération. Donc, concrètement, pour utiliser ces batteries en projet réel, il faudra considérer ces limites de performance énergétique et les adapter plutôt à du stockage stationnaire ou à des véhicules nécessitant moins d'autonomie.

Batteries à flux redox

Technologie et matériaux employés

Ces batteries reposent principalement sur deux réservoirs séparés contenant des électrolytes liquides chargés positivement et négativement. Quand tu pompes ces liquides à travers une cellule centrale, une réaction chimique produit directement de l'électricité. Concrètement, ça veut dire que plus les réservoirs sont grands, plus tu peux stocker d'énergie.

Par exemple, la batterie au vanadium (la plus courante) utilise généralement des solutions d'électrolytes à base de vanadium dissous dans de l'acide sulfurique. L'avantage, c'est que le vanadium peut exister sous plusieurs états d'oxydation facilement réversibles, rendant l'ensemble super flexible pour charger et décharger sans se dégrader rapidement.

Récemment, des recherches innovantes explorent même l'utilisation de matériaux moins coûteux et plus écolos, comme les électrolytes organiques ou encore des dérivés de fer et de chrome. Avec ces solutions-là, on peut baisser les coûts jusqu'à 30% par rapport aux classiques au vanadium. Les membranes internes, elles, utilisent typiquement des polymères échangeurs d'ions améliorés comme le Nafion, mais aujourd'hui, des matériaux alternatifs, solides et biodégradables par exemple, commencent à percer sur le marché.

Domaines d'application

Les batteries à flux redox sont particulièrement pratiques pour les installations de grande taille qui demandent une capacité de stockage importante et durable. EDF teste actuellement ce type de batterie dans son projet de stockage stationnaire à grande échelle, nommé FlowBox, capable de stocker plusieurs mégawattheures pour équilibrer efficacement le réseau électrique. Autre utilisation concrète : dans les parcs solaires et éoliens, par exemple en Allemagne où l'entreprise EWE a installé à Varel une batterie à flux redox géante d'une puissance de 700 kWh pour stabiliser la fourniture d'énergie renouvelable. Ce type de stockage est idéal pour les réseaux électriques reliant des sources renouvelables dispersées, car elles tiennent bien sur la durée, avec des milliers de cycles sans dégradation notoire. Certains sites industriels isolés en bénéficient aussi, comme les installations minières ou les communautés éloignées des centres urbains, où l'accès constant à l'électricité est vital.

Batteries à l'hydrogène (pile à combustible)

Mécanisme de stockage et conversion d'énergie

La batterie à hydrogène (ou pile à combustible) marche en produisant de l'électricité à partir de deux éléments simples : l'hydrogène et l'oxygène (souvent pris dans l'air ambiant). Pour faire court, tu injectes de l'hydrogène dans une électrode appelée anode où il se divise en électrons et en ions positifs (appelés protons). Les électrons libres passent par un circuit électrique externe, et c'est là que tu récupères ton électricité pour alimenter ta maison, ta voiture ou autre. De l'autre côté, l'air arrive dans l'électrode opposée (cathode), l'oxygène récupère les électrons et les protons arrivés entre-temps par un électrolyte, et hop, ça crée de l'eau !

Ce processus ne rejette concrètement que de la vapeur d'eau, zéro CO2 émis en fonctionnement. Un exemple concret hyper parlant : Toyota et son modèle Mirai, équipé depuis 2014 d'une pile à combustible dopée à l'hydrogène. Il te suffit de faire un plein de 5 kg d'hydrogène gazeux en à peine 3-4 minutes pour une autonomie d'environ 500 à 600 km. Autre exemple : la start-up française PowiDian développe des stations autonomes basées sur des piles à hydrogène pour stocker l'énergie solaire et éolienne avec un rendement global d'environ 40-60 %, une alternative sympa aux batteries classiques pour l'habitat isolé ou les sites hors réseau électrique.

Enjeux liés à la sécurité et à l'efficacité

Les piles à hydrogène posent deux grosses questions : faire gaffe à la sécurité et maximiser l'efficacité. L'hydrogène, c'est un gaz hautement inflammable qui s'enflamme ou explose facilement quand il y a la moindre fuite. Du coup, bien s'équiper de capteurs de détection d'hydrogène et assurer une ventilation parfaite des installations, c'est indispensable. Les réservoirs modernes sont conçus en matériaux composites robustes, genre fibre de carbone, pour résister aux chocs et pressions élevés, mais n'empêche, un entretien régulier reste absolument vital.

Question rendement, les piles à hydrogène tournent généralement autour de 40 à 60 % d'efficacité pour transformer l'hydrogène en électricité, ce qui veut dire qu'environ la moitié de l'énergie est perdue sous forme de chaleur. Des boîtes comme Toyota, sur sa Mirai, ou Hyundai, avec le Nexo, bossent dur pour augmenter ce rendement, notamment en améliorant des éléments clés comme les électrodes et membranes, pouvant atteindre parfois jusqu'à 65 % d'efficacité en labo.

Concrètement, pour être au top avec une pile à hydrogène, faut investir sérieusement dans des matériaux haute qualité résistants à la corrosion, comme des polymères ultra-performants ou du platine optimisé. En complément, des systèmes intelligents de gestion thermique, capables de récupérer la chaleur perdue, peuvent faire grimper sérieusement l’efficacité globale.

En bref, si tu optes pour l'hydrogène, ne lésine pas sur la sécurité renforcée, le choix des matériaux innovants et les solutions thermiques intelligentes, ça fait toute la différence.

Batteries à base de graphène

Propriétés remarquables du graphène

Le graphène, c'est juste du carbone, mais structuré comme une feuille ultra-fine épaisse d'un seul atome. Et justement, cette finesse lui donne des propriétés de folie. Déjà, il est environ 200 fois plus résistant que l'acier, tout en restant hyper flexible. Niveau conductivité électrique, c'est le champion absolu : les électrons circulent jusqu'à 100 fois plus vite que dans le silicium, ce qui réduit considérablement le temps de recharge des batteries. Imagine une batterie au graphène pour véhicule électrique : tu pourrais recharger une voiture totalement en quelques minutes au lieu de plusieurs heures.

Autre truc sympa, sa surface immense par rapport à son poids lui permet de stocker nettement plus d'énergie dans un même espace. En fait, certaines recherches ont montré qu'une batterie au graphène pourrait offrir une capacité jusqu'à cinq fois supérieure aux batteries lithium-ion actuelles.

Côté thermique, là encore il excelle. Le graphène dissipe super efficacement la chaleur, un avantage énorme pour prolonger la longévité des batteries et éviter les surchauffes.

Un exemple concret ? Xiaomi a dévoilé en 2021 une batterie externe avec graphène capable de se charger entièrement en seulement 20 minutes au lieu des 3 heures classiques. Ces progrès ouvrent des portes passionnantes pour tout : du smartphone ultra-rapide aux réseaux électriques intelligents, jusqu'aux véhicules électriques à autonomie augmentée.

Exemples de mises en application récentes

La startup espagnole Graphenano a développé en partenariat avec l'université de Cordoue une batterie au graphène qui charge une voiture électrique en moins de 10 minutes, avec jusqu'à 800 kilomètres d'autonomie. En Chine, le constructeur GAC Group propose déjà des véhicules équipés de batteries à base de graphène, permettant des recharges ultra-rapides : une voiture peut récupérer environ 80 % de sa charge en seulement 8 minutes. Côté smartphone, des prototypes récents montrent qu'une batterie intégrant du graphène double quasiment la durée de vie utile tout en réduisant significativement les temps de charge. Samsung bosse sérieusement sur cette techno : ils annoncent à court terme des téléphone capables de se recharger totalement en moins d'un quart d'heure grâce au graphène. Plus original : ZapGo, une boîte britannique, utilise une technologie hybride supercondensateur-graphène pour les batteries portables, offrant des temps de recharge ultra-courts pour appareils nomades et drones.

Les avancées technologiques récentes

Nouveaux matériaux émergents

Certains chercheurs explorent des matériaux plutôt étonnants pour créer des batteries plus performantes et écolos. Par exemple, le lithium-soufre (Li-S) commence à être pris au sérieux : il pourrait stocker jusqu'à environ 5 fois plus d’énergie que les batteries lithium-ion classiques. Mais pour l'instant, sa durée de vie reste limitée, et les scientifiques bossent sur des revêtements spéciaux pour empêcher les composés sulfureux d'abîmer trop vite l'anode.

Sinon, on parle pas mal du calcium-ion et de l'aluminium-ion, qui sont bien plus abondants et moins chers que le lithium. Le calcium-ion, notamment, pourrait permettre une charge ultra rapide avec une densité énergétique correcte. Quelques labos testent des prototypes prometteurs, mais des problèmes subsistent encore côté stabilité chimique.

Un autre matériau à suivre : les composites à base de lignine, une ressource naturelle issue des végétaux utilisée habituellement comme déchet industriel. La lignine pourrait bientôt remplacer certains matériaux synthétiques dans les électrodes, réduisant considérablement l'empreinte carbone associée à la fabrication des batteries.

Et puis il y a les perovskites, une catégorie spéciale de matériaux cristallins déjà très réputés en photovoltaïque. Récemment, certaines équipes de recherche les ont testées dans des batteries sodium-ion avec des résultats encourageants niveau performance énergétique et facilité de traitement.

Ces nouveaux matériaux ne vont peut-être pas détrôner le lithium tout de suite, mais ils pourraient bien devenir incontournables d'ici quelques années.

Optimisation de l'efficacité énergétique

Avec l'explosion des besoins en stockage d'énergie renouvelable, optimiser l'efficacité énergétique des batteries est devenu le nerf de la guerre. L'un des axes actuels consiste à améliorer considérablement la gestion thermique, puisque une batterie trop chaude perd vite en efficacité. Par exemple, Tesla travaille actuellement sur un système avancé de refroidissement liquide directement intégré aux cellules. Cela permet de maintenir une température idéale, autour de 25°C, réduisant les pertes énergétiques jusqu'à 30 %.

Autre solution concrète : l'utilisation de systèmes intelligents de gestion de batterie (BMS, Battery Management Systems), capables d'équilibrer la charge entre les cellules en temps réel. Un bon BMS évite les phénomènes de surcharge ou décharge profonde, augmentant l'autonomie et la durée de vie du système de stockage parfois jusqu'à 40 %. Ces systèmes deviennent de plus en plus répandus, particulièrement dans les installations industrielles à grande échelle et les véhicules électriques récents.

Enfin, côté matériaux, les chercheurs étudient des électrolytes solides innovants, parfois à base de sulfure ou de céramique, pour remplacer les liquides traditionnels. Ces électrolytes solides, en plus d'améliorer la densité énergétique, diminuent fortement les pertes internes et limitent les risques liés à la sécurité (incendie, explosion). Toyota, par exemple, estime que ses futures batteries à l'état solide offriront près de 50 % d'autonomie supplémentaire, tout en réduisant drastiquement leur vulnérabilité thermique.

Solutions pour améliorer la durabilité des batteries

Certaines entreprises ont trouvé des astuces bien pratiques, comme le recyclage direct: au lieu d'écraser totalement les batteries en fin de vie comme on faisait habituellement, elles récupèrent directement les matériaux actifs pour les réinjecter tels quels dans de nouvelles cellules. Résultat, une économie de ressources jusqu’à 70%, ainsi que moins de déchets chimiques.

Autre approche concrète : optimiser la conception des cellules pour faciliter leur réparation. Par exemple, certains constructeurs développent des designs plus modulaires pour remplacer uniquement les composants fatigués au lieu d’échanger toute la batterie. Cette "réparabilité" rallonge concrètement la durée de vie des batteries et évite de gâcher des éléments encore largement opérationnels.

Le choix responsable des matériaux est aussi de plus en plus poussé. Réduire drastiquement l'usage du cobalt, très controversé pour son impact environnemental et social (extraction problématique en RDC), fait partie des priorités actuelles. À la place, on préfère largement utiliser le fer, le phosphate, voire même des options plus surprenantes comme les électrodes organiques issues de matériaux biosourcés comme la lignine extraite du bois.

Enfin, certains fabricants misent sur des systèmes intelligents de gestion thermique et électronique embarqués. Ces petits cerveaux numériques adaptent le fonctionnement des cellules selon l’environnement réel d’utilisation pour limiter leur vieillissement prématuré. Moins de surchauffe et une tension bien contrôlée permettent d’allonger significativement leur durée de vie effective.

80 %

Taux de pénétration des énergies renouvelables dans la production d'électricité en Islande

25 ans

Durée de vie estimée des batteries à flux redox

2.5 millions

Nombre de foyers sud-africains non raccordés au réseau électrique, utilisant des micro-réseaux et des batteries

5 MWh

Capacité de stockage énergétique des batteries au lithium-ion pour les applications stationnaires

30 %

Taux de croissance annuel prévu du marché des batteries à flux redox d'ici 2026

Type de Batterie	Matériaux Écologiques Utilisés	Applications Potentielles
Batteries au Sodium-ion	Sodium, souvent disponible et moins coûteux que le lithium	Stockage d'énergie pour les réseaux électriques, véhicules électriques
Batteries à Flux Redox	Solutions d'électrolyte organique ou à base d'eau	Stockage à long terme pour les énergies renouvelables, stabilisation du réseau
Batteries en Papier	Cellulose, matériaux biodégradables et non toxiques	Applications à usage unique, biocapteurs, dispositifs médicaux

Applications concrètes des batteries vertes

Batteries pour le stockage résidentiel

Installer une batterie de stockage à la maison, c'est pas juste être à la mode, c'est surtout booster son autonomie énergétique. En journée, quand tes panneaux solaires produisent à fond et dépassent ta conso immédiate, au lieu de revendre cet excès au réseau, tu stockes pour l'utiliser plus tard, typiquement en soirée. L'intérêt concret ? Tu peux économiser jusqu'à 80 % sur ta facture électrique annuelle, c'est clairement pas négligeable.

Les batteries résidentielles en vogue actuellement tournent souvent sur du lithium-ion comme la célèbre Tesla Powerwall ou Sonnen Eco. Mais attention : des solutions à base de sodium-ion commencent doucement à percer pour leur faible coût et leur moindre impact environnemental, même niveau efficacité énergétique.

Un critère important qui fait la différence : la durée de vie du stockage, mesurée en cycles de recharge. Les meilleures batteries modernes atteignent couramment entre 6 000 et 10 000 cycles, ce qui correspond facilement à une durée d'utilisation supérieure à 15 ans.

Pas négligeable non plus, la notion de pilotage intelligent : certains systèmes avancés intègrent des algorithmes capables d'apprendre la consommation de ton foyer pour optimiser la recharge et mieux coller à ta conso quotidienne. Ça signifie simplement que sans intervention, ta batterie bosse toute seule pour maximiser tes économies.

Autre point sympa : avec certaines batteries domestiques, tu peux même assurer une alimentation de secours en cas de panne réseau, histoire de ne plus jamais paniquer quand tout le quartier plonge dans le noir.

Solutions industrielles pour grandes installations énergétiques

De plus en plus d'industries misent sur des stockages énergétiques XXL pour gérer leur approvisionnement durable. Parmi les solutions concrètes qui font leurs preuves : les batteries lithium-ion recyclées, utilisées par Renault pour alimenter des installations industrielles françaises, comme l'usine Georges Besse située dans la Drôme. Autre piste intéressante : les systèmes de stockage à flux redox Vanadium, déjà opérationnels dans des fermes solaires géantes au Japon ou aux États-Unis (Hokkaido et Californie, par exemple). Ces systèmes peuvent stocker de très grosses quantités d'énergie et durer jusqu'à 25 ans, presque sans perte de capacité.

On trouve aussi des sites combinant batteries écologiques et hydrogène : par exemple le projet HyPSTER en France, qui consiste à stocker jusqu'à 1,5 tonne d'hydrogène vert dans des cavités salines souterraines, pour fournir en continu de l'énergie à grande échelle aux installations industrielles voisines. Avec ça, niveau stockage, on est très loin des petites batteries domestiques !

Dans le même esprit, l'Australie teste en conditions réelles les méga-batteries lithium-ion, comme la « Victorian Big Battery » de Neoen, avec ses 300 MW de puissance capables d'alimenter près de un demi-million de foyers. Notons enfin que certaines industries tirent parti des innovations en stockage thermique : l'entreprise californienne Malta Inc. développe ainsi des installations à grande échelle qui convertissent surplus électrique en chaleur stockée dans des sels fondus, restituée ensuite sous forme d'électricité quand on en a besoin. Une approche innovante, longue durée, et vraiment prometteuse pour stabiliser la production industrielle d'énergie verte.

Batteries innovantes pour véhicules électriques

Les nouvelles générations de batteries pour véhicules électriques misent sur des compositions chimiques originales pour nettement booster l'autonomie, réduire les coûts et améliorer grandement le recyclage. Parmi les plus remarquables, on retrouve les batteries dites solides (all-solid-state-batteries ou ASSB), qui remplacent l'électrolyte liquide classique par un électrolyte solide. Toyota annonce par exemple une autonomie pouvant atteindre jusqu'à 1 000 km sur une seule charge avec ce type de batterie à l'horizon 2027. Autre piste prometteuse : la technologie lithium-soufre. Elle utilise du soufre, un matériau très abondant et bon marché, au lieu des matériaux rares et coûteux habituellement employés, ce qui permettrait à terme de réduire jusqu'à 30 % le coût global de la batterie. Aujourd'hui, Oxis Energy développe concrètement ce type de batterie, actuellement testée dans des avions électriques expérimentaux. Plus surprenant encore, la start-up chinoise CATL a récemment lancé une batterie au sodium-ion destinée aux petites voitures urbaines que l'on utilise au quotidien. Ces batteries, c'est du concret : grâce à leur composition simple, elles coûtent environ 20 % moins cher que leurs concurrentes lithium-ion, tout en ayant une durée de vie compétitive et une recharge ultra-rapide. Côté fabrication verte, Northvolt en Suède travaille dur pour que l'assemblage des batteries consomme moins d'énergie fossile, avec une production alimentée par énergies renouvelables à près de 100 %, une première dans le secteur. Enfin, l'approche modulaire explose : le constructeur Nio propose aujourd'hui des stations d'échange rapides où le conducteur peut changer en 5 minutes une batterie vide contre une autre pleine, sans devoir attendre que sa batterie se recharge. Une petite révolution pratique qui pourrait changer notre façon de percevoir la voiture électrique.