DECOUPLAGE.org
Le carnet de l’éco-innovation
Placer l’épanouissement humain au centre de la réflexion environnementale
HYPERLINK « http://www.decouplage.org/article-singapour-une-batterie-membranaire-tres-bon-marche-et-integrable-dans-les-cellules-photovoltaiques-87468315.html »SINGAPOUR – Une « batterie » (hyper-supercondensateur) membranaire très bon marché et intégrable dans les cellules photovoltäïques et les éoliennes !
Et bé, encore une éco-innovation absolument géniale ! Grâce à ce système de stockage de l’énergie très bon marché, construit avec un polymère à base de PSSH (acide sulfonique-polystyrene), l’éolien et le solaire deviennent des sources d’énergie disponibles à la demande, 24H sur 24 ! Les groupes SO3- du PSSH attirent de une grande quantité de molécules d’eau, d’où une très forte conductivité ionique. Le soufre est un élément très abondant sur terre.
Avec cette innovation, une volume de stockage d’1 Wh coûte environ 0,07 €. Pour donner un volume de stockage-tampon d’une heure à qu’une éolienne de 1 MW (qui coûte environ 1,2 millions d’euros), il faut un volume de 1 MW x 1 heure = 1 MWh. Un volume de 1 MWh avec ce nouveau système de stockage coûte 1 million de Wh x 0.07 €/Wh = 0,07 millions d’euros. Bref, le coût d’investissement de l’éolien passe de 1,20 €/W à 1,27 €/W, la hausse est 5,8%, ce qui est tout à fait acceptable. Et les éoliennes deviennent alors capables de stocker l’énergie électrique durant les coups de vent (pic de production), et de restituer l’énergie quelques dizaines de minutes plus tard, quand le coup de vent est passé.
« Novel Energy-Storage Membrane: Performance Surpasses Existing Rechargeable Batteries and Supercapacitors
(…) an energy cost of 10-20 watt-hour per US dollar for the membrane, as compared to just 2.5 watt-hour per US dollar for lithium ion batteries (…)
The membrane could also be integrated into solar panels and wind turbines to store and manage the electricity generated. Energy provided through these sources is prone to instability due to their dependence on natural factors. By augmenting these energy sources with the membrane, the issue of instability could potentially be negated, as surplus energy generated can be instantly stored in the membranes, and delivered for use at a stable rate at times when natural factors are insufficient, such as a lack of solar power during night-time (…) »
HYPERLINK « http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110929074021.htm »http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110929074021.htm
Références scientifiques:
Xie Xian Ning. Energy technology: Supersizing a supercapacitor.
Nature, 477, 9; 01 September 2011 DOI: 10.1038/477009c HYPERLINK « http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7362/full/477009c.html »http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7362/full/477009c.html
Xian Ning Xie, Kian Keat Lee, Junzhong Wang, Kian Ping Loh.
Polarizable energy-storage membrane based on ionic condensation and decondensation.
Energy & Environmental Science, 2011; 4 (10): 3960 DOI: 10.1039/C1EE01841H
(…) In this work, we present the first energy-storage membrane which stores charge when simply sandwiched between two metal plates. With an ionic conductivity of 2.8 × 10−4 S cm−1, the membrane is highly polarizable, and its energy-storage mechanism is based on the condensation–decondensation of mobile cations in the membrane negative matrix. The capacitance of a 1.0 cm2 area membrane is 0.2 F cm−2, and it can be readily scaled up simply by using larger membrane pieces. In view of its extreme simplicity, excellent scalability and practical viability, the novel game-changing membrane reported here may provide a sustainable solution to energy storage (…) »
HYPERLINK « http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee01841h »http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee01841h
En français:
Stockage d’énergie : une membrane souple surpasse les batteries classiques
HYPERLINK « http://www.connaissancedesenergies.org/stockage-d-energie-une-membrane-souple-surpasse-les-batteries-classiques »http://www.connaissancedesenergies.org/stockage-d-energie-une-membrane-souple-surpasse-les-batteries-classiques
« Singapour : Une membrane révolutionnaire pour mieux stocker l’énergie
C’est une première mondiale que des chercheurs de Singapour ont présenté aux yeux du monde : une membrane capable de stocker l’énergie plus efficacement, plus proprement et bien moins cher que la meilleure des batteries actuelles. Les applications potentielles sont légion, parmi lesquelles la voiture électrique ou les installations solaires hors réseau (…) »
HYPERLINK « http://www.greenetvert.fr/2011/10/11/une-membrane-revolutionnaire-pour-mieux-stocker-lenergie/35397″http://www.greenetvert.fr/2011/10/11/une-membrane-revolutionnaire-pour-mieux-stocker-lenergie/35397
« The polymer network that Xie and his colleagues use includes PSSH (poly(styrene sulfonic acid)). PSSH has a high density of sulfonic SO3- groups, which attract a large amount of water, creating hydrated paths with increased ionic conductivity »
HYPERLINK « http://www.materialsviews.com/details/news/1291123/Water-loving_electrodes_store_more_charge_Ionic_conductivity_in_supercapacitors.html »http://www.materialsviews.com/details/news/1291123/Water-loving_electrodes_store_more_charge_Ionic_conductivity_in_supercapacitors.html
Ci-dessous: évolution prévisible du coût des batteries lithium: 0,6 $ / Wh aujourd’hui, sans doute 0,2 $/Wh en 2020 (Avec la batterie PSSH de Ning et al., on est dès aujourd’hui entre 0,1 à 0,2 $/Wh, ceci sans un seul gramme de lithium. Batterie au plomb: 0,3$/Wh) :
