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LES BATTERIES ALIMENTERONT-ELLES L’AVENIR?

Steve Delfino, vice-président du marketing et de la gestion des produits, Teknion

Vous vous souvenez de Retour vers le futur, le film de 1985? Avec les chaussures Nike qui s’attachent toutes seules et la planche volante? Ces objets de science-fiction sont intéressants, mais pas autant que la DeLorean du Doc Brown, avec son fameux « convecteur temporel », qui a besoin de 1,21 gigawatt de puissance pour propulser la voiture à 88 miles à l’heure et faire voyager Doc et Marty McFly dans le temps (et je ne suis sûrement pas le seul qui a mémorisé ces chiffres). Cette machine à voyager dans le temps était l’invention la plus inspirante.

De la DeLorean construite par Doc Brown aux Tesla d’aujourd’hui, le rêve est resté le même : une technologie nous permettant d’aller où bon nous semble, rapidement et avec style. Dans le film, la DeLorean est d’abord alimentée par du plutonium, puis par la foudre, et enfin par un carburant fait de pelures de bananes, de coquilles d’œufs et de bière.

Découverte du feu, moteurs à vapeur, combustibles fossiles, puissance nucléaire, énergie solaire et systèmes de stockage d’énergie par batteries (SSEB) : notre quête de moyens pour produire et stocker de l’énergie est aussi vieille que l’humanité.

La batterie n’est pas une invention récente, c’est une simple méthode d’emmagasiner de l’énergie pour l’utiliser plus tard. Les piles sèches D qu’on connaît bien ont été inventées en 1898, les piles A, en 1907, les piles AAA, en 1911, et les piles rectangulaires 9 V, en 1956. Les batteries aux ions lithium utilisées dans les Tesla, les iPhone et les ordinateurs portables, elles, sont sur le marché depuis plus de trente ans. Même si une voiture électrique qui peut rouler à 400 km/h et parcourir 480 km avec une seule recharge peut sembler être une technologie avancée, les batteries qui l’alimentent ne le sont pas. Je vous épargne une explication de toute la science derrière cette invention, mais je vous fournis au moins quelques liens à la fin.

Nous sommes au début de l’ère de l’alimentation par batterie. Des millions de voitures électriques sont maintenant sur nos routes, et il faut des batteries pour les faire rouler. Pour répondre à la demande, on investit d’énormes capitaux dans la construction de giga-usines, et on verse de grandes quantités d’argent dans la recherche et développement en stockage d’électricité. En Amérique du Nord, les entreprises technologiques émergentes axées sur les batteries reçoivent du financement autant d’investisseurs privés que d’entités gouvernementales comme le département de l’Énergie des États-Unis et le ministère de l’Innovation, des Sciences et du Développement économique (ISDE) du Canada. Mais quel est l’objectif? Une mobilité accrue? Un avenir plus vert? Une hausse des profits, rendue possible par la participation à une économie verte? Selon moi, la réponse à ces trois questions est oui. L’objectif : argent, mobilité et durabilité.

L’alimentation par batterie semblait autrefois offrir une source évidente d’énergie propre et efficace, mais les réalités de la fabrication et de l’élimination refroidissent les ardeurs. Les batteries nécessitent de grandes quantités de matériaux bruts, et leur extraction a des conséquences sur l’environnement et sur les droits de la personne. La demande croissante de cobalt, un élément essentiel des batteries aux ions lithium, demande souvent les efforts de mineurs travaillant dans des conditions difficiles en Afrique, source de 60 % des réserves mondiales de cobalt. Les batteries en fin de vie ont aussi le potentiel de créer des tonnes de déchets électroniques. On travaille actuellement à l’amélioration de la chaîne d’approvisionnement en matériaux et on dépense des millions de dollars pour extraire et remettre en circulation les minéraux de vieilles batteries, mais ce n’est pas la réponse à tous les problèmes.

Il semble certain que la recherche aboutira aux technologies dont nous avons besoin pour fabriquer, utiliser et recycler les batteries de façon durable. Et j’ai bon espoir qu’il n’y aura pas trop d’invention simplement pour l’invention, soit des produits qui sont simplement des gadgets et non des solutions à de vrais problèmes. Je ne pourrais pas vous dire pourquoi j’ai besoin d’une montre AppleWatch et aussi d’un téléphone, ni à quoi sert un stylo intelligent doté d’une caméra qui peut enregistrer et stocker vos notes si votre écriture est illisible (ce qui était la raison pour avoir acheté le stylo…).

Il y a bien sûr des cas où les technologies à batterie améliorent notre expérience de vie. Par exemple, les batteries aux ions lithium et au lithium polymère alimentent une foule d’appareils médicaux, comme les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs externes, des outils chirurgicaux, les systèmes de surveillance de secours et les prothèses et orthèses à alimentation. Des tâches et des moments du quotidien sont rendus moins bruyants grâce aux batteries : une toute nouvelle catégorie de produits est née, soit les véhicules de micromobilité, des moyens de transport légers et rapides.

Partis pour une balade, plus longtemps

Pourquoi voudrait-on ajouter une batterie à une poussette? Après tout, la pousser permet de faire de l’exercice tout en profitant de l’air frais. De plus, une longue promenade est un bon moyen de calmer un bébé! Tout cela est vrai, mais avec une poussette électrique, vous réduisez l’effort dans les pentes et sur les surfaces inégales, et pouvez prolonger la balade et explorer de nouveaux endroits dans le parc ou le quartier. Le système à batterie vous aide aussi à freiner dans les descentes et à pousser sur les terrains accidentés; il est donc plus facile de vous promener « hors route » et d’arrêter la poussette si vous perdez le contrôle. En prime, certaines poussettes électriques ont une fonction de bercement qui aide à calmer le bébé… et les parents.

Allez plus loin grâce à l’alimentation de votre véhicule

Pour moi, le vélo de montagne est un sport qui vise à accroître la force et l’endurance, avec quelques beaux paysages en prime. Donc, pourquoi mettre une batterie sur un vélo de montagne? La présomption est que les batteries sont seulement pour les « faux » athlètes. Pourtant, un vélo électrique ne fait que bonifier la puissance humaine; il ne remplace pas les muscles.

Les vélos de montagne électriques sont surtout utilisés sur les sentiers, mais les autres vélos électriques offrent aux gens en déplacement d’autres options de transport; d’ailleurs, on commence à voir davantage de pistes cyclables et bandes cyclables dans les aménagements urbains pour les accommoder. Imaginez les courses que vous pourriez faire en vélo électrique plutôt qu’en voiture, et les effets que cela aurait sur l’environnement.

Le mobilier de bureau et le travail même peuvent-ils intégrer la micromobilité?

J’arrive maintenant à la raison pour laquelle je pense aussi souvent aux batteries en ce moment. Nous le savons tous, les immeubles de bureaux fonctionnent grâce à l’électricité et au Wi-Fi, et la plupart des appareils que nous utilisons pour travailler sont alimentés par des batteries aux ions lithium. Donc, comment celles-ci améliorent-elles l’expérience de bureau? Nos ordinateurs, téléphones et autres outils à batteries nous permettent une mobilité électrique, soit la liberté de travailler, de collaborer, de socialiser et d’apprendre où nous le voulons. Notre équipe travaille sur une nouvelle initiative : un portefeuille de mobilier mobile équipé de batteries, qui élimine le besoin de rester près d’une prise électrique. Lorsque la batterie commence à faiblir, il suffit de la remplacer par une fraîche de la station de chargement, et le tour est joué. C’est la collection que nous appellerons Untethered, et vous en saurez davantage bientôt.

Le monde passe à des industries carboneutres, le réseau électrique intègre le solaire, l’hydroélectricité et l’éolien, et les voitures électriques commencent à remplacer celles au pétrole et au diesel; bref, il faut beaucoup de batteries. En tant que société, nous devons trouver des façons renouvelables d’obtenir les matériaux, de construire et d’exploiter des giga-usines, de fabriquer des batteries avec de l’énergie renouvelable, et de recycler les batteries ou leurs composants efficacement pour réduire les déchets. L’avenir de l’humanité semble dépendre des batteries, mais leur grand coût environnemental actuel doit être abaissé.

Nous pouvons relever le défi.