Amiens, une référence internationale du stockage de l'énergie
Grâce aux travaux du professeur Jean-Marie Tarascon, l'université de Picardie Jules Verne est devenue un pôle de référence mondial en matière de recherche sur les batteries.
Le fonctionnement d’une batterie est simple : deux électrodes, l'une positive, l'autre négative, séparées par un film isolant. Au milieu, un liquide conducteur, l’électrolyte, qui permet de faire circuler les ions entre les deux pôles et ainsi de générer de l’électricité. C’est là que les choses se corsent : de la nature du matériau utilisé dans le processus dépend la performance de la batterie. Pour l’heure, les meilleurs résultats ont été obtenus grâce au fameux lithium, à la fois léger et suffisamment fin pour - schématiquement - charger les batteries d’une grande quantité d’ions, donc leur conférer autonomie et puissance. La paternité de l’invention est connue : elle revient au chimiste japonais Akira Yoshino, prix Nobel de chimie 2019. Le nom de celui ayant grandement contribué à sa généralisation est sans doute moins célèbre : Jean-Marie Tarascon, un chercheur de l'université de Picardie Jules Verne. Ses travaux ont notamment abouti à la mise au point, en 1994, des accumulateurs plats et flexibles (une innovation protégée par 25 brevets), utilisés dans les smartphones ou les véhicules électriques.
Hub de l'énergie
Pour poursuivre ses recherches, le scientifique s’est battu pour créer au sein de l’ex-capitale picarde, le Hub de l’énergie, un centre de recherche de pointe, dans lequel les pouvoirs publics ont investi 22 M€. Le bâtiment de 5 000 mètres carrés (photo) accueille aujourd’hui une centaine d'étudiants, ingénieurs et de techniciens, travaillant sur l’amélioration des technologies existantes ou à la mise au point de celles de demain. Parmi leurs réalisations phares : le développement avec Renault des batteries de la Zoé ; ou encore, la création d’un accumulateur à base de sodium, matériau un millier de fois plus disponible sur la planète que le lithium. Cette découverte a permis la naissance de Tiamat, un spin-off du CNRS. En janvier dernier, la start-up a annoncé vouloir boucler un tour de table de 100 M€ pour créer, à Amiens, sa première usine de batteries (Eco 121 n°127). Selon ses initiateurs, le projet devrait générer un millier d’emplois dans les prochaines années. Au Hub, d’autres projets sont sur les paillasses. Tous visent à explorer l'utilisation d’autres matériaux, le soufre ou le manganèse par exemple, mais aussi à doubler la durée de vie des batteries au lithium.
L’enjeu est majeur. Selon les spécialistes, répondre à l'essor des nouveaux usages électriques nécessitera de produire 4,5 TWh par an à partir de 2030. Un objectif très difficile à atteindre, compte tenu de la rareté des matériaux indispensables aux batteries, le lithium en premier lieu, mais aussi le cobalt et le nickel. La recherche sur ces alternatives ont valu à Jean-Marie Tarascon, désormais professeur au collège de France, de recevoir en décembre dernier, la médaille d’or du CNRS, l’une des plus prestigieuses ré-compenses de la recherche française.
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