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Dec 15, 2023

Les marchés émergents exploitent la puissance des batteries d'eau salée

Alors que les marchés émergents cherchent à accélérer leurs transitions énergétiques en augmentant

Alors que les marchés émergents cherchent à accélérer leurs transitions énergétiques en augmentant leur capacité d'énergie solaire et éolienne, les avancées technologiques récentes qui exploitent le sodium de l'eau salée pourraient constituer une percée cruciale dans le stockage des batteries.

Ces derniers mois, des start-ups et des chercheurs ont lancé des technologies de batteries à eau salée qui promettent une capacité moins chère pour stocker l'énergie solaire et éolienne variable à grande échelle, un développement qui pourrait aider à réduire la dépendance mondiale au lithium.

En janvier, la start-up technologique américaine Salgenx a dévoilé une batterie à écoulement d'eau salée qui peut être utilisée pour le stockage autonome d'énergie renouvelable, ainsi que pour alimenter des pompes d'irrigation agricoles, l'irrigation ou l'éclairage de serres, des pompes de puits de pétrole et des tours de télécommunications.

La technologie fonctionne avec deux réservoirs séparés d'électrolytes fluides, dont l'un est de l'eau salée et l'autre son électrolyte exclusif. La circulation des deux fluides permet à la batterie de réguler l'entrée et la sortie d'électricité.

Pendant ce temps, en décembre 2022, des chercheurs de l'Université de Sydney en Australie ont annoncé qu'ils avaient également développé une batterie sodium-soufre avec quatre fois la capacité de stockage des batteries lithium-ion.

En modifiant les électrodes pour améliorer la réactivité du soufre, des scientifiques australiens et américains développent des solutions pour répondre aux besoins en énergie des marchés émergents tout en aidant à créer un marché pour les technologies concurrentes susceptibles d'aider les consommateurs du monde entier.

Le marché mondial des batteries à eau de mer s'élevait à 4 millions de dollars en 2021, mais devrait connaître un taux de croissance annuel composé de 37,1 % et atteindre 36 millions de dollars d'ici 2028, selon la société d'études de marché Business Research Insights.

Alors que les transitions énergétiques précédentes ont remplacé une source d'énergie dominante par une autre - par exemple, le bois a été remplacé par le charbon au 19ème siècle, et le charbon par le pétrole au 20ème siècle - la transition multi-sources et multi-technologies d'aujourd'hui offre différentes options d'énergie propre pour différents géographies.

Dans ce cas, l'exploitation des technologies de l'eau salée aura des effets positifs pour les nombreux marchés émergents qui ont un large accès aux eaux côtières - et en particulier pour les pays insulaires en développement, qui sont parmi les plus vulnérables au changement climatique.

Pour ces raisons, il n'est peut-être pas surprenant qu'une start-up colombienne, E-Dina, ait forgé la première percée technologique. En 2021, E-Dina a lancé WaterLight, une lampe sans fil qui peut générer 45 jours de lumière continue à partir de 500 ml d'eau salée - ou même d'urine - en déclenchant une réaction avec le magnésium dans l'appareil qui émet de l'hydrogène gazeux.

Alors que le nombre de personnes dans le monde vivant sans électricité augmentera de près de 20 millions en 2022, selon l'Agence internationale de l'énergie, un tel dispositif pourrait grandement contribuer à lutter contre la pauvreté énergétique, en particulier en Afrique.

Cependant, les percées les plus récentes dans les technologies de batteries à eau salée offrent aux communautés hors réseau la possibilité de développer une capacité de stockage de batteries renouvelables à grande échelle en exploitant la réactivité du soufre.

La conception de Salgenx est évolutive, la société proposant des configurations de 250 KW, 3 MWh, 6 MWh, 12 MWh et 18 MWh. Plus important encore, il n'y a pas de membrane - le cas dans la plupart des batteries à flux redox - ce qui réduit ses coûts initiaux et de maintenance.

Un autre avantage vital des batteries à eau salée pour les marchés importateurs d'énergie est de surmonter la dépendance à l'égard de chaînes d'approvisionnement en lithium de plus en plus complexes.

Au cours de l'année écoulée, les fabricants de batteries lithium-ion se sont concentrés sur le soi-disant triangle du lithium d'Amérique latine composé de l'Argentine, de la Bolivie et du Chili, qui détient 53 % des réserves mondiales de lithium. Cela a incitéune vague de diplomatie commerciale soutenue par des partenariats public-privé pour positionner l'Amérique latine comme le centre de l'approvisionnement mondial en lithium pour les prochaines décennies.

Cependant, avec la menace de perturbations de la chaîne d'approvisionnement et la Chine représentant 60 % du raffinage et du traitement du lithium dans le monde, les batteries lithium-ion traditionnelles présentent des insécurités d'approvisionnement tout comme les hydrocarbures, les pays importateurs dépendant en fin de compte des exportateurs et des raffineurs.

Tout comme les technologies d'énergie propre ont puisé dans deux des forces naturelles les plus puissantes de la planète - le soleil et le vent - l'étreinte des océans et de leur précieux sodium crée une autre possibilité pour les marchés émergents de créer des solutions nationales durables aux défis énergétiques et climatiques.

Les batteries d'eau salée sont les dernières d'une vague de nouveaux développements qui forgent une soi-disant économie de l'énergie bleue, qui cherche à utiliser les ressources océaniques de manière durable pour stimuler la croissance, créer des emplois et protéger les écosystèmes marins vitaux.

La société américaine d'énergie propre Tesla Energy utilise des batteries Powerwall et des panneaux solaires pour transformer l'eau salée en eau potable dans les communautés côtières du Kenya.

Pendant ce temps, les Seychelles construisent actuellement la plus grande centrale solaire flottante d'eau salée au monde, qui devrait être achevée d'ici la fin de cette année. La centrale sera capable d'apporter 5,8 MW de capacité au réseau et fait partie de l'engagement du pays à atteindre ses objectifs climatiques.

Les Seychelles ont été les pionnières de l'utilisation des obligations bleues à l'échelle mondiale en 2018, levant 15 millions de dollars pour soutenir le développement durable des ressources océaniques et d'autresLes pays d'Afrique australe et orientale cherchent à utiliser des obligations bleues pour construire la soi-disant Grande Muraille Bleue afin de protéger leurs écosystèmes océaniques.

Un autre domaine à surveiller est la technologie émergente de production d'hydrogène à partir de l'eau de mer, qui est actuellement en phase de test. En décembre 2022, des scientifiques chinois ont annoncé une percée similaire en testant un dispositif à double dessalement-électrolyse qui produit de l'hydrogène gazeux à partir d'eau salée.

En septembre 2022, la start-up française de technologie climatique Sweetch Energy a reçu 6 millions d'euros des partenaires industriels français EDF Hydro et CNR, ainsi que des sociétés de capital-risque Go Capital, Demeter Investment Managers et Future Positive Capital, pour produire de l'électricité à partir d'eau salée.

Par Oxford Business Group

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