La capacité de stockage d'une batterie en béton est décuplée : Les bâtiments comme moyen de stockage de l'énergie

Le béton est le matériau de construction le plus utilisé au monde. À l'avenir, il pourrait non seulement servir de matériau de construction polyvalent, mais aussi stocker de l'énergie comme une batterie. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont perfectionné une "batterie en béton" qui stocke l'énergie électrique tout en étant structurellement résistante. Les résultats ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Fonctionnement de la batterie en béton

Ce type de batterie se compose de ciment, d'eau, de noir de carbone ultrafin et d'électrolytes. Cela crée un réseau conducteur de nanocarbones dans le béton. Admir Masic, auteur principal de l'étude et codirecteur du MIT EC³ Hub, explique :

Comprendre comment ces matériaux s'assemblent à l'échelle nanométrique est essentiel pour obtenir ces nouvelles fonctionnalités.

Ce réseau permet aux électrolytes de pénétrer dans les pores et de favoriser la circulation du courant.

Augmenter la densité énergétique

Lors d'expériences, des électrolytes optimisés ont permis de décupler la capacité de stockage d'énergie du béton. En 2023, environ 45 mètres cubes de béton étaient nécessaires pour répondre aux besoins énergétiques quotidiens d'un ménage. Aujourd'hui, seuls 5 mètres cubes suffisent, ce qui est comparable au volume d'un mur de cave.

Damian Stefaniuk, auteur principal de l'étude, explique :

Un mètre cube de cette version d'ec3 - de la taille d'un réfrigérateur - peut stocker plus de 2 kilowattheures d'énergie.

Cela équivaut à peu près à la consommation d'électricité d'un réfrigérateur pendant une journée.

Architecture et applications pratiques

Les batteries en béton peuvent être intégrées directement dans des éléments de construction tels que les murs, les sols ou les dômes. Inspirés par l'architecture romaine, les chercheurs ont construit une arche miniature qui supporte sa propre charge tout en alimentant une LED. Masic explique :

Il peut y avoir une sorte de capacité d'autosurveillance ici.

L'intensité lumineuse varie en fonction de la charge, ce qui permet de tirer des conclusions sur l'intégrité structurelle en temps réel.

Perspectives

Les batteries en béton offrent un potentiel pour les parkings, les routes et les infrastructures côtières. Comme l'explique M. Stefaniuk :

Avec ces densités d'énergie plus élevées et une valeur démontrée dans un espace d'application plus large, nous disposons maintenant d'un outil puissant et flexible qui peut nous aider à relever un large éventail de défis énergétiques persistants.

Il combine l'architecture porteuse avec le stockage de l'énergie, ce qui ouvre des perspectives pour une construction durable et multifonctionnelle de l'avenir.