Énergie renouvelable : Explorer les découvertes et les innovations

Par Mark Miller

Que ce soit l’énergie des vagues ou les panneaux solaires, il y a beaucoup de « nouveau » dans le domaine de l’énergie renouvelable. Poursuivez votre lecture pour obtenir un aperçu des projets contribuant à la transition de l’énergie des combustibles fossiles aux ressources et procédés renouvelables.

Capter les vagues

Le projet PacWave de l’Oregon State University teste des façons de transformer l’énergie des vagues en courants électriques. L’article du Washington Post « This seaside town will power thousands of homes with waves » (Cette ville de bord de mer va alimenter des milliers de maisons avec des vagues) rapporte que, selon Matthew Grosso, un directeur au Ministère de l’énergie des États-Unis, suffisamment d’énergie est générée par les vagues au large des côtes américaines pour alimenter un tiers des foyers du pays. Pour exploiter cette puissance, il faudrait des outils comme des cylindres rotatifs, des bouées flottantes et des câbles ondulants mis en mouvement par la vague. PaCWave fournit un terrain d’essai aux développeurs pour qu’ils puissent tester leurs appareils avec la capacité de prendre en charge jusqu’à 20 convertisseurs et une puissance maximale de 20 mégawatts.

Lutter contre les émissions avec des émissions

Selon l’article « Earth, Water, and Fire (Terre, eau et feu) » : How Farmers, Fisherman and Firefighters Are Embracing Renewable Energy » (Comment les agriculteurs, les pêcheurs et les pompiers adoptent l’énergie renouvelable), publié par EARTHDAY.ORG, les agriculteurs cherchent à transformer le fumier de vache en biogaz grâce à la digestion anaérobie. Ce processus accélère la libération du biogaz provenant de la décomposition du fumier de vache en le scellant dans des réservoirs sans air et chauffés. Le biogaz récolté contient du méthane qui peut alimenter des machines ou être transformé en engrais. Dans les deux cas, le procédé réduit les émissions de méthane, le deuxième plus grand contributeur de gaz à effet de serre.

Les avancées des technologies de batteries

L’oxyde de lithium et de nickel (LiNiO₂) est un matériau cathodique prometteur pour aider les batteries lithium-ion (Li-ion) à atteindre une durée de vie plus longue. Cela est expliqué dans l’article « Breakthrough research overcomes key obstacle to longer-lasting Li-ion batteries for EVs » (La recherche révolutionnaire surmonte les principaux obstacles à la mise au point des batteries Li-ion plus renouvelables pour les véhicules électriques), publié par Interesting Engineering . Le problème est que le LiNiO₂ se décompose après de nombreux cycles de charge. Kyeongjae Cho, professeur de science des matériaux et d’ingénierie à l’Université du Texas à Dallas, et ses collègues chercheurs ont découvert pourquoi.

En analysant les processus du LiNiO₂ au niveau atomique pendant la phase finale de charge, ils ont découvert que les atomes du LiNiO₂ subissent une réaction chimique qui provoque une déstabilisation et une fissuration. Pour arrêter cela, ils introduisent des ions chargés positivement pour renforcer le LiNiO₂ . Selon l’article, un laboratoire est mis en place pour explorer le potentiel commercial des batteries utilisant le LiNiO₂ renforcé.

Une récupération plus verte des ressources

Le Argonne National Laboratory, situé à Lemont, dans l’Illinois, met au point des méthodes d’électrochimie renouvelables et évolutives pour isoler et récupérer les matières critiques pour les besoins d’énergie renouvelable. En s’appuyant sur la relation entre l’électricité et les réactions chimiques, le laboratoire récupère des matières comme le lithium en utilisant des méthodes qui réduisent les émissions de carbone. Ces méthodes apportent également des améliorations en matière d’efficacité, de pureté et de rendement des matières récupérées. Par exemple, l’utilisation de l’électrodialyse à membrane bipolaire pour convertir les sels de lithium en hydroxyde de lithium (LiOH) de qualité batterie pourrait rationaliser le processus de production du LiOH.

Capturer le carbone à la source

Un article publié par Gasworld , « Mitico secures $4.3m to support two carbon capture pilot projects » (Mitico obtient 4,3 m $ pour soutenir deux projets pilotes de capture du carbone), révèle que la société californienne prévoit déployer deux projets en 2025 et « démontrera la validation précoce de sa technologie par le marché ».

La solution de Mitico recueille et purifie le dioxyde de carbone à la source après la combinaison. Il est conçu pour les gaz émis par les chaudières, les turbines et les processus industriels. La technologie utilise un adsorbant à base de carbonate de potassium pour capturer le CO2 , offre des capacités de stockage et de suivi, et peut capturer 95 % des émissions de CO2 selon le rapport Gasworld. 

Synergie entre soleil et batteries

Des entreprises plus matures dans le domaine de l’énergie renouvelable sont également en cours de développement. Un article publié par Energy Global , « Enel North America begins operations solar and battery plant in Texas » (Enel North America commence les opérations de l’usine solaire et de batteries au Texas), rapporte que le fournisseur d’énergie américain et canadien a commencé ses activités de stockage et d’exploitation solaire en Estonie. Cette centrale hybride combine 202 mW d’énergie solaire photovoltaïque avec un système de stockage de l’énergie par batterie de 104 mWa. L’installation peut fournir environ 499 gigawatt-heures d’électricité par an, ce qui est suffisant pour répondre aux besoins de 46 000 ménages américains.

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Mark Miller est un rédacteur chez Thermo Fisher Scientific.