Roulerons-nous bientôt grâce à des batteries au sel ?

L’économie doit s’éloigner des combustibles fossiles pour atténuer les effets du changement climatique. Les batteries constituent l’un des principaux obstacles au passage à une électricité à faible teneur en carbone.

La transition écologique nécessite un nombre considérable de batteries : pour les voitures, les camions et les maisons, et pour maintenir l’équilibre des réseaux électriques nationaux lorsqu’ils fonctionnent avec de l’électricité d’origine solaire et éolienne.

Il existe de nombreux types de batteries. La technologie dominante est la batterie lithium-ion, qui allie faible entretien et haute densité énergétique. Mais le lithium, un composant essentiel, est difficile à trouver et son raffinage se fait principalement en Chine.

Les pays occidentaux, principalement européens – qui tentent depuis deux ans de se débarrasser du gaz naturel russe – craignent que leur sécurité énergétique ne soit menacée. Cette crainte n’est pas seulement théorique. Le 20 octobre, la Chine a annoncé des restrictions de sécurité nationale sur les exportations de graphite, un autre composant clé des batteries au lithium. Il s’agit de la dernière salve en date d’une guerre commerciale et technologique qui a débuté lorsque les États-Unis ont réduit les exportations de puces vers la Chine.

Heureusement, le lithium n’est pas le seul acteur dans ce domaine : un certain nombre d’entreprises misent de plus en plus sur les batteries au sodium. Les propriétés chimiques du sodium étant très proches de celles du lithium, il peut produire des batteries tout aussi performantes.

Le sodium se trouve dans le sel d’eau de mer et est des milliers de fois plus abondant sur terre que le lithium, et moins cher à obtenir. Cependant, la plupart des entreprises qui utilisent aujourd’hui le sodium pour fabriquer des batteries sont également chinoises. Mais l’utilisation de cette technologie pourrait offrir à l’Occident une voie plus sûre vers la sécurité énergétique.

Le sodium présente d’autres avantages. Les meilleures piles au lithium utilisent du cobalt et du nickel dans leurs électrodes. Le nickel, comme le lithium, est rare. Son extraction est destructrice pour l’environnement. En outre, une grande partie du cobalt mondial est extrait dans de petites mines de la République démocratique du Congo, où le travail des enfants est courant et les conditions de travail déplorables.

Les piles au sodium, en revanche, peuvent utiliser des électrodes en fer et en manganèse, qui sont abondantes et incontestées. Ces composants chimiques étant bon marché, une industrie à grande échelle devrait être en mesure de produire des batteries moins coûteuses que leurs homologues au lithium.

Plus lourd

Cependant, le sodium n’est pas un substitut parfait du lithium. Il est plus lourd, ce qui signifie que les piles au sodium pèsent plus lourd que les piles au lithium de capacité équivalente. Cela peut les rendre inutilisables pour certaines applications. Mais pour le stockage en réseau ou les batteries domestiques, par exemple, le poids n’est pas un facteur déterminant.

Le principal inconvénient des piles au sodium est peut-être leur retard de développement. Les batteries lithium-ion ont été commercialisées pour la première fois dans les années 1990 et ont bénéficié de décennies d’investissement.

Mais le reste du monde est de toute façon à la traîne de la Chine sur ces deux fronts. Les États-Unis et l’Union européenne ont annoncé de vastes programmes de subventions à l’industrie verte. Une partie de ces subventions pourrait être consacrée aux batteries au sodium.

The Economist