Que sont les ultra-condensateurs?
L'ultra condensateur est un nouveau moyen de stocker de l'énergie électrique qui éclipsera les batteries chimiques dans un avenir proche. Au lieu de stocker l'énergie électrochimique, il la stocke dans un champ électrique. Les ultra-condensateurs présentent de nombreux avantages par rapport aux batteries classiques: durée de vie supérieure à 10 ans, résistance aux variations de température, aux chocs, à la surcharge et à l'efficacité de la décharge. Elles nécessitent moins d’entretien que les batteries classiques et sont peu polluantes lorsqu’elles sont mises au rebut car elles ne contiennent pas de produits chimiques toxiques.
Ces batteries futuristes sont fabriquées depuis les années 1960, mais ce n’est qu’au cours de la dernière décennie qu’elles sont devenues rentables pour une utilisation dans des outils gourmands en électricité, de la voiture électrique aux ordinateurs spécialisés. Ils sont populaires pour les applications de "passerelle", dans lesquelles l'alimentation de secours intervient lorsque les systèmes principaux échouent, produisant des schémas d'alimentation "sans interruption". Parce qu'ils ne peuvent pas être surchargés, les ultra-condensateurs sont idéaux pour récupérer de la puissance dans des conditions telles que le freinage. Et ils peuvent être rechargés en quelques minutes. Le seul inconvénient des ultra-condensateurs est qu’ils doivent être plus gros que les batteries pour pouvoir partager la même charge.
Cependant, grâce aux avancées récentes du MIT, cela changera bientôt. La quantité de charge qu'un ultracondensateur peut supporter, par unité de poids, est proportionnelle à sa surface interne. La plupart des ultracondensateurs utilisent du carbone poreux pour stocker la charge. Ce carbone, cependant, n'est pas parfaitement poreux à l'échelle atomique, où il a une structure plus évidente. Les chercheurs ont montré qu'en utilisant des réseaux de nanotubes de carbone, larges de quelques atomes mais de plusieurs dizaines de milliers d'atomes, il est possible de construire des structures maximisant la surface, permettant de comprimer jusqu'à 25 fois le volume de la batterie. Les ultra-condensateurs remplis de nanotubes ont le potentiel de surpasser les batteries conventionnelles dans diverses applications de stockage d'énergie.
Les ultra-condensateurs, s’ils se généraliseraient, signifieraient la première déviation sérieuse du paradigme classique des batteries électrochimiques depuis leur invention par Volta, il ya plus de 200 ans.