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  • L’avenir réfractaire du stockage de l’énergie

    L’avenir réfractaire du stockage de l’énergie

    La batterie au sel, partie intégrante des débuts de l’électromobilité, est un moyen de stockage sûr et durable qui a fait ses preuves dans diverses applications. Contrairement aux batteries au lithium-ion, la batterie au sel utilise un électrolyte solide, céramique, qui n’est ni inflammable ni explosif. En Suisse, des chercheurs de l’Empa travaillent en collaboration avec des partenaires industriels pour améliorer encore les performances et l’efficacité de cette technologie.

    Avantages par rapport aux batteries traditionnelles
    L’architecture à l’état solide et la température de fonctionnement élevée d’environ 300°C rendent la batterie au sel particulièrement adaptée aux domaines d’application extrêmes tels que la construction de tunnels ou les installations offshore, où la sécurité est une priorité absolue. En raison de sa résistance à la température et de sa structure nécessitant peu d’entretien, elle est également utilisée pour l’alimentation de secours des antennes de téléphonie mobile, qui doivent fonctionner de manière fiable pendant des décennies, même dans des conditions difficiles.

    Rentabilité et défis
    L’un des inconvénients de la pile saline est sa température de fonctionnement élevée, qui nécessite une consommation d’énergie de base. Des chercheurs de l’Empa comme Meike Heinz et Enea Svaluto-Ferro travaillent donc sur des structures cellulaires qui permettent à la batterie de s’auto-chauffer en cours d’utilisation et de fonctionner ainsi plus efficacement. Malgré le besoin d’énergie supplémentaire, la pile au sel est considérée comme économique et plus stable que de nombreuses alternatives dans certaines applications.

    Matières premières économes en ressources et systèmes de recyclage
    Un autre avantage est la disponibilité des matières premières nécessaires : Le sodium et l’aluminium sont peu coûteux et abondants, ce qui rend la production de batteries peu coûteuse et durable. La recherche actuelle à l’Empa se concentre sur la réduction de la teneur en nickel dans les cellules afin de réduire encore l’empreinte écologique. Dans de futurs projets, le zinc pourrait même remplacer le nickel, une option qui pourrait encore améliorer l’accès à un stockage durable de l’énergie.

    Perspectives d’avenir
    Au fur et à mesure que la recherche progresse, la pile au sel pourrait sortir de ses domaines d’application spécifiques pour trouver des applications stationnaires à grande échelle. Son utilisation comme stockage durable et sûr pour les zones résidentielles ou les quartiers est sérieusement envisagée. Elle offre ainsi une alternative innovante aux batteries lithium-ion et montre comment la recherche à l’Empa peut poser les jalons de l’avenir du stockage de l’énergie.

  • Regardez vers l'avenir de la technologie de la construction

    Regardez vers l'avenir de la technologie de la construction

    Il y a loin de l’idée à une innovation commercialisable – en particulier dans l’industrie de la construction. Il existe un fossé entre les technologies qui fonctionnent en laboratoire et le marché qui exige des produits bien conçus et fiables. Le bâtiment modulaire de recherche et d’innovation NEST des instituts de recherche suisses Empa et Eawag vise à combler cette lacune.

    Le NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) a ouvert ses portes en 2016 et est situé sur le campus de l’Empa à Dübendorf. Le bâtiment se compose d’un noyau de bâtiment avec trois plates-formes en porte-à-faux. Des modules de construction temporaires et thématiquement différents, appelés unités, peuvent y être installés. Ainsi, les équipes de recherche, les bureaux d’architecture et les entreprises de l’industrie de la construction peuvent tester et développer ensemble des matériaux, des technologies, des produits, des concepts énergétiques et des concepts d’usage au NEST. Au sens de « living lab », les unités installées sont en fait des lieux de vie et de travail utilisés.
    L’unité « HiLo » est actuellement en construction sur la plate-forme supérieure de NEST. La construction a commencé à l’été 2019. L’unité est destinée à démontrer les possibilités de la construction légère. En plus d’une construction de toit innovante, des sols légers économes en matériaux et une façade solaire adaptative sont utilisés. Pendant le fonctionnement, la technologie du bâtiment doit être optimisée en permanence à l’aide de l’apprentissage automatique. L’unité ouvrira officiellement le 6 octobre 2021.

    L’unité « STEP2 » à deux étages est également en projet. Les entreprises et les partenaires de recherche les mettent en œuvre ensemble dans une démarche d’innovation ouverte. Après son achèvement, qui est prévu pour l’été 2022, il servira d’atelier d’innovation interdisciplinaire et d’environnement de bureau. Les projets centraux de l’unité comprennent un escalier en colimaçon en forme de colonne vertébrale humaine, une enveloppe de bâtiment qui s’adapte aux conditions extérieures et un plafond au sol réalisé avec l’impression 3D.