Le stockage de l'énergie, une solution qui n’est pas encore durable ?

Problématique : Le stockage de l'énergie, une solution qui n’est pas encore durable ?

Introduction :

Aujourd’hui les enjeux écologiques sont présents dans tous les domaines, c’est le cas des batteries et des accumulateurs.

        Tout d’abord, une batterie est un appareil qui stocke et accumule l’énergie électrique. Il y a plusieurs types de batterie, elles se composent généralement de plastique et de papier ainsi que de différents types de métaux (lithium, nickel, cadmium, manganèse, plomb…).

Pour faire la différence entre une batterie et un accumulateur, on parlera de pile rechargeable ou accumulateur pour un objet rechargeable incorporé dans un mobile, un ordinateur portable, un outillage électroportatif…Le mot « batterie » désigne techniquement un assemblage d’accumulateurs, couplés pour obtenir un voltage supérieur ou une plus grande réserve d’énergie.

Première partie

Matériaux exploités

        Les technologies qui nous permettent la transition énergétique décarbonée, sont constituées de matières premières qui ne sont pas forcément faciles à obtenir ou bien ne sont pas produites de façon durable. Ces matières premières sont par exemple : le cobalt, le tungstène, le gallium, le germanium, l’indium, le silicium, la graphite et les terres rares.

        Ces terres rares sont confrontées à des fortes demandes toujours croissantes et sont souvent situées dans des pays instables politiquement et/ou économiquement (comme la Chine, la République démocratique du Congo…)

 Pollution liée à l’exploitation des ressources

        Un accumulateur est très pratique puisqu'elle est rechargeable et réutilisable mais sa fabrication est particulièrement polluante en raison de sa composition de nombreux métaux appelés terres rares. Ce qui est évidemment problématique à cause de la technique utilisée lors de l’exploitation de ces matériaux qui dégage une grande pollution tout en multipliant par cinquante l’érosion des sols. Puis pour obtenir la pureté de ces matériaux, de nombreux lavages par des espèces chimiques acides sont appliqués et les restes extrêmement polluants sont rejetés dans la nature.

De plus, des poussières remplies de métaux lourds dû à cet extraction polluent les nappes phréatiques et l’air que respire la population. Un coup dur pour l’environnement et qui est dû à toute cette pollution liée à l’exploitation de ces matériaux composant les accumulateurs.

Batterie lithium-ion

        Nous allons désormais nous focaliser sur un type de batterie qui est présent dans la plupart des produits que nous adorons consommer : les batteries lithium-ion. Le principe de la batterie lithium-ion consiste à faire circuler des électrons en créant une différence de potentiel entre deux électrodes : un pôle positif appelée cathode et l’autre négatif appelée anode, plongées dans un liquide conducteur ionique qu’on appelle l’électrolyte. Cette réaction chimique est réversible et permet de la recharger

[pic 1]

Exploitation du lithium

Mais le lithium est un métal alcalin inflammable et même explosif lorsqu'il est exposé à l'air et à l'eau, c’est pour cela qu’il n'existe pas à l'état natif dans la nature. On le retrouve dispersé aussi bien dans des roches que dans des saumures (mélange d'eau et de sels). Il faut donc passer par l'extraction et divers traitements chimiques pour obtenir le produit fini. Un procédé qui se révèle lent, énergivore et qui nécessite de très grandes quantités d'eau, ressource de plus en plus rare et entraîne la contamination du sol et des eaux souterraines.

...