Qu'est-ce qu'une batterie Redox?
Une batterie redox, également appelée batterie à flux redox, est un type de batterie qui convertit l’énergie chimique en énergie électrique par l’utilisation de substances chimiques électriquement conductrices stockées à l’extérieur, appelées électrolytes. Redox se réfère à une réaction d'oxydoréduction, qui est une réaction chimique dans laquelle les atomes ou les molécules d'une substance perdent des électrons ou sont oxydés, et ceux d'un autre électron de gain, ou sont réduits. Ce mouvement de particules chargées crée un courant électrique. Ce courant est créé lorsque les électrolytes sont pompés à partir des réservoirs dans lesquels ils sont stockés dans une pile où ils produisent ensemble une réaction chimique d'oxydoréduction qui crée un courant électrique utile.
Les piles Redox fonctionnent de la même manière que les piles domestiques ordinaires. Contrairement à une batterie utilisée dans un téléphone portable ou un réveil-matin, une batterie redox n'est pas contenue de manière compacte dans un seul appareil. Son électrolyte chargé négativement est stocké dans un réservoir externe et son électrolyte chargé positivement est stocké séparément dans un autre réservoir externe. Bien que ces électrolytes soient séparés, il n'y a pas d'échange d'électrons entre eux. Lorsque l'électricité est nécessaire, les électrolytes sont pompés dans une unité connue sous le nom d'empilement, où une réaction d'oxydoréduction se produit dans laquelle des électrons sont échangés entre eux, produisant ainsi un courant électrique.
L'utilisation de batteries redox dans certaines applications par rapport à d'autres types de batteries présente de nombreux avantages. L'un des principaux avantages est qu'une batterie redox peut stocker une très grande quantité d'énergie, généralement comprise entre quelques kilowatts et quelques mégawatts, en fonction de la quantité d'électrolytes disponibles. Les batteries Redox peuvent être fabriquées avec des substances non toxiques et ne déchargent aucune substance dangereuse pour l’environnement au cours de leur fonctionnement. Ils ont également une longue durée de vie, nécessitent peu d’entretien et peuvent être rechargés assez rapidement.
D'autre part, une batterie redox nécessite un volume relativement important d'électrolytes pour la quantité d'énergie produite, ce qui la rend peu pratique pour la production d'électricité à petite échelle ou pour une utilisation dans des applications portables. La configuration matérielle complexe d’une batterie redox est un autre inconvénient. Cela nécessite des équipements tels que des réservoirs, des pompes pour amener les électrolytes dans la cheminée, des systèmes de contrôle pour réguler le débit des électrolytes, etc. Pour ces raisons, les batteries redox sont le plus souvent utilisées dans les applications à grande échelle ou les emplacements distants hors réseau où de grandes quantités d'énergie sont nécessaires.
Par exemple, une pile redox peut alimenter une station de téléphonie mobile distante lorsque le réseau n'est pas alimenté et qu'un entretien fréquent coûte cher. Une autre application pour laquelle les batteries redox sont bien adaptées est la stabilisation de la quantité d'électricité disponible provenant des centrales solaires ou éoliennes. L'énergie solaire est produite lorsque le soleil brille; l'énergie éolienne est produite lorsque le vent souffle. La production d’énergie provenant de l’une ou l’autre de ces sources peut chuter de manière spectaculaire, car des changements météorologiques défavorables entraînent une baisse indésirable de la disponibilité de l’énergie. Une batterie redox peut être utilisée pour stocker l’électricité en excès lorsqu’elle est produite et pour équilibrer ultérieurement l’électricité disponible lorsque les conditions météorologiques réduisent la production d’énergie solaire ou éolienne.