Le CEA veut alimenter les téléphones mobiles à l’hydrogène
En partenariat avec ST Microelectronics, le CEA met au point des micropiles à combustibles pour rallonger l’autonomie des appareils nomades.
Devrons nous bientôt faire la queue au bureau de tabac du coin pour recharger les batteries de nos téléphones portables? Aussi farfelue soit-elle (encore que nous y achetons bien nos recharges téléphoniques), l’idée pourrait bien devenir réalité d’ici quelques années si la branche du Commissariat à l’énergie atomique en charge des nouvelles sources d’énergie miniatures (CEA-Liten) gagne son pari. Celui de proposer une source d’énergie alternative pour répondre aux besoins grandissant de consommation des appareils nomades.
Si les capacités des batteries rechargeables n’ont cessé de progresser depuis leur apparition, elles stagnent aujourd’hui avec la technologie Lithium-ion (Li-ion) après avoir épuisé différents composants chimiques (nickel-cadmium et nickel-métal-hydrure principalement). « On arrive au bout de la table de Mendeleïev« , justifie Frédéric Gaillard, à la direction de la recherche technologique sur les nanomatériaux au sein du CEA-Liten. « Et les dernières évolutions à base de polymères n’apporteront pas d’améliorations significatives. »
Autrement dit, ce n’est plus dans les composants chimiques qu’il faut investir pour faire évoluer les batteries mais dans des technologies alternatives. C’est pourquoi le CEA-Liten s’est tourné, depuis 2001, vers les solutions à base de piles à combustible. L’objectif de la manoeuvre n’est pas de remplacer la batterie Li-ion, laquelle restera sollicitée lors des pics de consommation (à l’allumage de l’appareil notamment) mais de « proposer un système qui va apporter plus d’autonomie aux appareils« , précise Didier Marsacq, directeur du CEA-Liten.
Une semaine d’autonomie
Cette solution alternative se traduit par une micropile à combustible. Laquelle reproduit le principe de pile électrique mise en oeuvre en 1839 par Sir William Grove (selon le principe de production d’un courant électrique à partir d’une réaction chimique obtenue entre un combustible et de l’eau au sein d’une électrolyte) mais à l’échelle nanométrique. Concrètement, il s’agit d’une puce à base de silicium greffée sur un réservoir qui contient la matière première (l’hydrogène et l’oxygène qui, dans le cas de la micropile, remplace l’eau).
Le choix de l’hydrogène par rapport au méthanol (autre combustible exploité dans les piles à combustion) se justifie à la fois pour des raisons de sécurité mais aussi pour des raisons d’efficacité au volume énergétique. Selon le CEA, à puissance équivalente de 1 W, la surface d’une micropile à hydrogène ne dépasse pas les 5 cm2 quand il en faut 50 cm2 dans le cas du méthanol.
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