Et si on ajoutait un peu de science fiction dans nos batteries ?

Les piles, les batteries, ces foutus machins qui alourdissent nos engins et leur laissent encore une sorte d’étrange fil invisible à la patte. Ce sont les batteries qui décident encore et toujours de nos usages. Elles qui nous font baisser en régime nos envies, elles que l’on chouchoute en les ménageant au maximum. Elles et leur jauge que l’on chérit ou que l’on hait, à grand coup de pourcentages.

“La vache ! Plus que 18% d’autonomie, il va falloir que je me calme”. Et l’on troque du temps contre de la performance, on s ‘esquinte les yeux sur un écran à peine rétro éclairé pour tenter de gratter ne serait-ce que 5 petites minutes d’autonomie en plus. Qui n’a pas enragé à l’annonce de la coupure prochaine de l’alimentation de son portable à quelques minutes de la fin d’une série haletante ? Qui n’a pas calculé intérieurement la meilleure option de lieu de chute basée sur la distance et le temps qui le séparait encore d’une misérable prise de courant ?

Au CES 2013, alors que je m’acharnais pour tenter de coincer un chargeur d’appareil photo sur une prise murale déglinguée depuis au moins 10 minutes, je me rendais bien compte que pendant ce temps, mon portable sur mes genoux finissait de se décharger. De ces situations complètement étranges et stressantes, on en a tous vécu depuis que les portables, netbooks, tablettes et smartphones sont apparus dans nos vies.

Mais alors que les machines sont de plus en plus puissantes, que le stockage et la mémoire ont explosé, il semblerait que la gestion de l’énergie n’ait pas fait les mêmes progrès. Pendant toutes ces années pourtant les batteries ont considérablement évolué, elles sont désormais beaucoup plus performantes qu’il y a 10 ans. Au vu de la performance affichée des machines d’aujourd’hui et de la taille des batteries qu’elles embarquent, cette évolution est même fulgurante.

Sauf qu’entre aujourd’hui et il y a 5 ans, mon smartphone m’offre à peu près la même autonomie au final, ma machine portable n’a pas beaucoup évolué non plus et on a l’impression que ces technologies n’ont pas franchi le même fossé technologique que les autres éléments électroniques.

En réalité les avancées sont nombreuses et chaque mois des nouveautés et des brevets apparaissent dans ce monde du stockage d’énergie. Pour le moment c’est surtout de l’aménagement technologique : On apprend à exprimer le plein potentiel des technologies existantes chez les grand fabricants. On travaille par exemple à une amélioration de la résistance au stress de la demande des batteries ou à la vitesse de leur recharge. Mais très peu d”annonces sont  réellement faites pour révolutionner le concept même du stockage d’énergie.

 Des batteries ultra performantes, biodégradables et souples pour le futur ?

Mais ces deux derniers jours je me reprends à rêver à une vraie révolution à propos du stockage d’énergie. Il y a d’abord cette annonce d’une pile extensible qui pourrait prendre place dans des appareils connectés souples. Les écrans tactiles souples existent, les puces ultra miniaturisées apparaissent également mais la batterie pose toujours problème à ce niveau.

Cette batterie souple peut s’étirer et se plier sans subir de dommages. Pour le moment le prototype est encore très peu puissant mais il pourrait largement évoluer dans le futur. Les applications médicales sont énormes avec des batteries collées à même la peau. Avec une capacité à se recharger sans contact cette solution est également compatible avec des implantations à même le corps.

Le stockage est effectué dans une série de 100 petites électrodes rigides enfermées dans un élastomère souple : Elles sont reliées entre elles par une sorte de fil de contact ayant la forme d’un serpentin en S, de ressort.

L’élastomère peut donc se plier, le contact est assuré par ce ressort qui se détend et suit le mouvement. Le module peut donc s’agrandir jusqu’à 3 fois sa taille originale. Il ne s’agit pour le moment que d’un prototype et il perd très rapidement sa capacité de charge mais le principe ouvre des perspectives intéressantes.

Le Graphène, un élément de stockage d’énergie miraculeux

Plus étonnant encore, cette pile au graphène “découverte par hasard” profile bien de ce qui pourrait être le futur de la batterie. Imaginez une pile au graphène, ce nouveau matériau composé de carbone ayant des capacités électriques uniques, qui serait à la fois super performante et également totalement biodégradable.

Le graphène est né en 2010, il a offert un prix Nobel à ses inventeurs et depuis des chercheurs du monde entier s’activent autour de ce matériau pour le maîtriser : En cherchant à produire du graphène de manière plus efficace, 2 scientifiques ont trouvé un moyen d’y stocker de l’électricité. La vidéo ci-dessus ressemble à de la bidouille mais au final elle montre une capacité étonnante du matériau.

Le procédé habituel de fabrication du graphène n’est pas pratique, aussi beaucoup de monde cherche à mettre en place de nouvelles méthodes de conception d’une base de graphène solide et facile à maîtriser.

   

Sur la vidéo on découvre de l’oxyde de graphite liquide qui est déposé sur un CD tout ce qu’il y a de plus habituel. Il est ensuite traité grâce à un laser tout bête, celui qui est présent dans tous les lecteurs de DVD grand public du monde. Et on obtient au final un film extrêmement fin, une pellicule de graphène, restée collée sur le CD.

La propriété intéressante de ce mode de production est qu’elle fabrique un matériau qui agit comme une batterie : Avec 2 à 3 secondes de charge elle permet d’allumer une led pendant 5 bonnes minutes. Un ratio de charge / décharge extrêmement bon. Techniquement cette “pile” combine les points positifs d’une batterie et d’un condensateur : Elle se charge super vite comme un condensateur (celui d’un flash d’appareil photo par exemple qui accumule à toute vitesse) mais se décharge très lentement, comme une pile.

   

A terme ce type de batterie d’un nouveau genre permettrait de recharger des éléments de plusieurs milliers de milliampères en quelques secondes : Un smartphone pourrait non pas mettre plusieurs heures pour afficher une jolie batterie toute verte, mais moins d’une minute. Tout en gardant une capacité identique et une décharge lente.Vous imaginez alors ce type  de dispositif couplé à un chargement sans fil…

On pourrait au choix, soit embarquer des batteries moins grandes et plus légères mais qu’il serait possible de recharger souvent et très rapidement, ou alors obtenir de très belles performances et les recharger régulièrement en quelques minutes en les posant sur un chargeur sans fil. Les effets de cette découverte pourraient également avoir des retombées énormes dans d’autres domaines : Plus besoin d’attendre des heures la recharge de sa voiture électrique ou de changer carrément sa batterie. Le temps à la “pompe” serait équivalent à celui d’un véhicule a essence.

Encore plus encourageant, ces batteries seraient non seulement souples mais, puisque composées de carbone, elles seraient parfaitement inoffensives pour l’environnement  A des années lumières du cocktail de produits chimiques à base de métaux lourds des piles et batteries actuelles.

Difficile de voir quand ces matériaux auront des débouchés pratiques dans nos vies, mais je pense que combiner facilité de fabrication, environnement et autonomie avec la possibilité de se recharger rapidement est une excellente nouvelle pour les engins  nomades. A quand une minimachine qui offre 5 heures d’autonomie en 10 minutes de recharge ? Je prie Dick, Farmer, Aasimov et Herbert pour que ce soit le plus tôt possible.

Plus d’infos sur la pile au graphène.

Sources : Gizmag et Slate

24 commentaires sur ce sujet.
  • 4 mars 2013 - 9 h 23 min

    Euhhhh, tu n’es pas sensé être en vacances pour recharger tes propres batteries et celles de ta petite tribu ?!!!

    Hop, hop, hop, on déconnecte son PC ou sa tablette, et on part se ballader en famille, sur les rives ensoleillées du joli lac tout proche ou sur les hauteurs enneigées.

    Noooonnnn mais…
    ;-)

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  • 4 mars 2013 - 9 h 37 min
  • 4 mars 2013 - 10 h 04 min

    Il y a aussi un tout autre point de vue à adopter. Pour les personnes d’un certains âge, l’évolution technologique n’est pas forcement “utile”/obligatoire. Du coup, pourquoi ne pas mettre l’ingénierie actuelle à travailler sur des appareils peux puissants, mais avec toute une gestion de l’énergie actuelle. Ce qui permettrait d’avoir des appareils certes anciens, mais trèèèèèès autonomes.
    Évidemment, cela concerne assez peu les nouvelles technologie vu l’évolution du soft qui a besoin d’un hardware toujours plus performant. Mais pour les personnes dépendantes, on peut très bien imaginer un Nokia 3310, mais avec une autonomie de plusieurs mois…
    Ou alors une console portable à 20€ pour enfant capable de faire tourner les jeux DOS sa

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  • 4 mars 2013 - 10 h 21 min

    Particulièrement intéressé par la question des batteries, j’aimerai être enthousiaste mais hélas je crois qu’il va falloir attendre encore un peu. La question de l’énergie est névralgique et elle n’est pas bornée aux gadgets électroniques.
    Les batteries clouent au sol les Dreamliner de Boeing. L’énergie bon marché dans les autos électriques est un leurre, puisque les gouvernements européens vont s’accorder sur des bornes et des connecteurs spéciaux pour facturer l’électricité auto sans perte de la TIPP qui au passage change de nom.
    L’extraction des terres rares est une activité hyper polluante et essentiellement effectuée en Chine.
    Misère.

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  • 4 mars 2013 - 10 h 30 min

    @Mxte29Fr: Tu connais les publications planifiées :P ?

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  • 4 mars 2013 - 10 h 46 min

    Personnellement , je suis plus intéressé par une autonomie plus grande que par la durée de charge.

    3/4 jours d’autonomie pour un smartphone au lieu d’un jour actuellement me comblerait pleinement !

    Car même avex une durée de charge rapide, il faut toujours une prise de courant.

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  • 4 mars 2013 - 10 h 52 min

    Tiens bizarre, y’a pas un nouveau script qui tourne sur la page ? Parce que le défilement rame dans mon chrome (et c’est nouveau), ce qui n’est pas le cas sur mes autres onglets ouverts. Je suis le seul à le constater ?

    L’accus à charge rapide propre, c’est un rêve que je fais depuis longtemps, il me semble d’ailleurs qu’il existe d’autres procédés de super condensateurs utilisés aussi dans les voitures mais qui dit capacités de décharge rapide dit aussi sacrées mesures de protection pour les utilisateurs. On y arrivera de toute façon, je ne suis pas des conspirationnistes qui affirment que les lobbies ne laisseront jamais passer une telle découverte.

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  • 4 mars 2013 - 11 h 19 min

    @Pote: @Pote: oui, mais une seule prise et un peu de méthode suffirait alors à la satisfaction en continu d’une salle complète de geeks hyper connectés. Une image avait frappé lors du tremblement de terre en Haïti (en plus de la catastrophe elle-même) et c’était les points de recharge qui s’étaient formés pour les survivants car le téléphone portable était leur seul lien résiduel, la dépendance énergétique devenait alors vitale, et très visible. Le temps de recharge est un handicap que nous sommes nous obligés de gérer, et qui est un aveux de dépendance presque gênant à exprimer.

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  • 4 mars 2013 - 11 h 34 min

    @renaud:
    Tout à fait, la tipp a bien changé (ça fait 1 an il me semble) et prête pour les voitures électrique. Puis vu comment l’électricité en france va augmenter ces prochaines années, c’est pas gagné.
    Le stockage de l’énergie est de plus en plus crucial, et les terres rares ne sont pas le dernier des soucis. Et la chine est la seule actuellement car c’est polluant et les miniers ne trouvent pas pour l’instant intéressant de se concentrer sur ce problème, mais ça viendra avec l’augmentation du prix, y a plein de terres rares aux USA par exemple.

    Mais bon m’en fou, je viens de recevoir ma 6 cellules pour mon portable (x121e, merci pierre):p

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  • 4 mars 2013 - 12 h 24 min

    laissez moi rêver un peu pendant mes vacances

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  • 4 mars 2013 - 14 h 13 min

    “Je prie Dick, Farmer, Aasimov et Herbert pour que ce soit le plus tôt possible.” : 3 de mes auteurs favoris dans cette liste ! j’apprécie tes références Pierre !

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  • 4 mars 2013 - 15 h 22 min

    @eeeric: C’est clair, y’a du lourd dans la bibliothèque de l’ami Pierre.

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  • 4 mars 2013 - 19 h 34 min
  • 4 mars 2013 - 21 h 06 min

    @eeeric:
    références partagées, au moins pour 3 d’entre elles, parce que Farmer ça ne me dit rien – trou de mémoire ou jamais lu. Quant aux autres ça doit faire entre 20 et 30 ans que je n’ai rien lu ou relu d’eux, mais ça marque quand-même; en tout cas ils feraient forcément partie de la liste si on me demandait de citer mes 10 auteurs de SF préférés, ou même 5.
    Mais ça m’inquiète un peu pour Pierre, car je dois avoir 20 ans de plus que lui :)

    @hellsing:
    pas mal le x121e avec la 6 cellules, hein ! Je l’avais prise en option dès le départ (nov. 2011), si je me souviens bien ça ne coûtait que 15€ de plus et ça valait franchement la peine.

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  • 5 mars 2013 - 0 h 04 min

    @yves95:

    Je me suis refait une bonne partie d’Aasimov cet été (tout le cycle Fondation et +) : que du bonheur… Pour Philip José Farmer, je te conseillerais le cycle du “Fleuve de l’Eternité” : très dépaysant spatio-temporellement parlant aussi celui là ! Bonne lecture…

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  • 6 mars 2013 - 10 h 06 min

    C’est pour les drones aussi que ce genre de batteries serait une tuerie.
    Quand on voit les progrès qu’ont permis la mise au point des batteries LiPo sur tous les petits gadgets, avoir des trucs qui se rechargent ultra vite serait très intéressant (on pourrait même imaginer des drones qui se ravitaillent en vol si le temps de charge est suffisament court).

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  • 6 mars 2013 - 17 h 57 min
  • 7 mars 2013 - 17 h 17 min

    Bonne nouvelle pour le Win8 !

    Répondre
  • 10 mars 2013 - 6 h 40 min

    Pas de français pour coolship

    Info pour le clavier android coolship : pas de clavier en azerty car leur fournisseur a vendu le stock de claviers français à un autre client donc refund si vous le demandez. Mais faut faire vite.

    Répondre
  • 10 mars 2013 - 6 h 42 min

    Sinon super pour les eeepc tactiles et pas chers, merci qui, non je plaisante mais microsoft veut sauver le netbook, il nous proposera aussi de très minimachines du coup en 7 pouces !

    Merci pour la news.

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  • 22 mai 2013 - 16 h 20 min

    […] invention rappelle la fameuse batterie au graphène qui propose des capacités similaires dont on parlait en Mars dernier. Si l’une des deux inventions arrivait réellement sur le […]

  • 23 mai 2013 - 23 h 55 min

    Je repensai à une interview de Jacques Blamont:
    http://www.youtube.com/watch?v=6VUpicNBMzg
    un spationaute Français avec un réflexion sur l’avenir et sur la pseudo loi de Moore (le dual core est plus un besoin de marketing en puissance théorique), elle justifie tout ce que l’on met sous le mot de progrès (une vision étriqué de la technique en consommation, plutôt qu’en besoin humain) et j’espérai un peu “un mur” de cette “loi” au moins pour le mass média (comme un petit déclencheur pour réfléchir et s’approprier le présent), mais malheureusement;
    http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3021.htm
    J’avais oublié temporairement l’énergie (je crois que Motorola avait un projet de “pîle” à base d’huile de colza, qui était intéressant, il y a quelques années) et mince, l’entropie technique et humaine attendra un mur plus grand (bon je me fais un peu le dmitry Orlov du pauvre :) ).
    Mais qu’elle message espérez vous en citant Herbert et ces Dunes qui refusèrent l’informatique, un Asimov qui détruit sa fondation pour Gaïa, un Dick guère enthousiaste sur l’homme ou d’un Farmer ce réfugiant dans des mondes plats (c’est pas très global, faut-il l’avouer).

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  • 29 octobre 2013 - 17 h 26 min

    […] solution trouvée par cette équipe de chercheurs de l’université Vanderbilt aux US ressemble à la découverte faite par d’autres chercheurs et relatée en début d’année. L’idée ici est de créer un support à ion grâce à une plaque de silicium et des […]

  • 30 juillet 2014 - 16 h 35 min

    […] d’une technique déjà stabilisée et efficace. Car malheureusement beaucoup d’annonces relayées ici comme ailleurs ressemblent souvent plus a des prières qu’à des projets commercialisables à […]

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