La NASA travaille sur des batteries qui pourraient durer longtemps

Oct 08, 2023

Les performances et la sécurité des batteries ont longtemps fait obstacle à l’électrification de l’aviation, mais cela pourrait bientôt changer.

La nouvelle technologie de batterie développée par la NASA pourrait contribuer à révolutionner le transport aérien.

L'aviation représente environ 2,4 pour cent des émissions mondiales de CO2. Depuis longtemps, les scientifiques recherchent un moyen d'électrifier le transport aérien etéliminer ces émissions.

Mais la technologie actuelle des batteries ne fonctionne que pour certains avions plus légers comme les drones. Il ne fournit pas suffisamment de puissance ou d'autonomie pour les avions de passagers, ce qui signifie qu'ils sont rares et peu utilisés.

Les batteries lithium-ion, utilisées pour les voitures électriques et les appareils personnels, ne répondent pas non plus aux normes de sécurité requises pour être utilisées dans l'aviation. Leur inflammabilité est la raison pour laquelle vous ne pouvez pas mettre d’objets comme des ordinateurs portables ou des téléphones dans vos bagages enregistrés lorsque vous prenez l’avion.

Alors, pour obtenirvols électriques du sol, une solution différente est nécessaire. C'est là qu'interviennent les recherches de la NASA.

L'agence spatiale américaine a développé une technologie qui n'utilise pas de produits chimiques à base d'électrolytes liquides - la principale préoccupation en matière de sécurité.batteries . Ces substances peuvent subir une réaction en chaîne qui les fait chauffer, réagir davantage sous l’effet de la chaleur et éventuellement prendre feu.

Le projet SABERS (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety) de la NASA travaille sur une alternative : les batteries à semi-conducteurs. Non seulement ils ont la puissance et l’efficacité nécessaires aux avions, mais ils conservent une structure solide même lorsqu’ils sont endommagés, ce qui signifie qu’ils ne prennent pas feu.

Un prototype de batterie au soufre et au sélénium développé par le projet produit 500 wattheures d'énergie par kilogramme de batterie. C'est le double de la densité énergétique d'un standardBatterie aux ions lithium.

Les avions ont également besoin que leur source d’énergie se décharge rapidement. Les scientifiques de la NASA utilisent l’analogie d’une batterie semblable à un seau. Son énergie ou capacité correspond à la quantité que le seau peut contenir, tandis que sa puissance correspond à la vitesse à laquelle il peut être vidé. Les avions électriques en auraient besoin pour décharger de l’énergie ou vider ce seau à une vitesse extraordinairement rapide.

Jusqu'à présent, ils ont fait des progrès en augmentant ce taux de décharge d'un facteur 10, puis de 5 à mesure que les prototypes se sont améliorés.

Les chercheurs ont également découvert que leurbatteries à semi-conducteurs pourrait résister à des températures deux fois plus élevées que les alternatives lithium-ion. Une conception légère permet d’emballer plus de puissance dans moins d’espace.

« Non seulement cette conception élimine 30 à 40 % du poids de la batterie, mais elle nous permet également de doubler, voire tripler l'énergie qu'elle peut stocker, dépassant largement les capacités des batteries lithium-ion considérées comme étant à l'état actuel des choses. art », a déclaré Rocco Viggiano, chercheur principal de SABERS, dans un communiqué de presse l'année dernière.

Les batteries à semi-conducteurs sont encore en cours de test et, par conséquent, leur création est incroyablement coûteuse. Ils devraient également être testés de manière approfondie avant d’être autorisés à être utilisés sur des vols commerciaux.

Cela signifie qu’il faudra peut-être beaucoup de temps avant que la technologie soit réellement utilisée. Mais les récentes percées de la NASA en matière d'augmentation du taux de décharge des batteries à semi-conducteurs ont éliminé certains des obstacles qui faisaient auparavant obstacle au développement des batteries.avions électriques.