La technologie lithium-ion est depuis longtemps la référence en matière de système de stockage d’énergie rechargeable, mais la chaîne d’approvisionnement en lithium n’est pas à la hauteur ici aux États-Unis et ailleurs dans le monde. Cela laisse la place à des systèmes alternatifs pour se faufiler sur le marché. Le dernier développement en la matière vient de la société canadienne Salient Energy, qui propose une nouvelle batterie zinc-ion qui s’appuie sur des matériaux abondants aux États-Unis.
Un meilleur système de stockage d’énergie, avec du zinc
Salient a navigué sur le Clean Technica radar au printemps dernier, lorsqu’il a annoncé un partenariat avec l’entrepreneur en bâtiment américain Horton World Solutions. Clean Technica Steve Hanley a pris note :
« Salient Energy affirme que ses batteries zinc-ion sont la solution à tous ces problèmes. Ils n’utilisent ni lithium, ni cobalt, ni nickel. Le zinc et le manganèse proviennent de sources nord-américaines. De plus, le risque d’incendie est éliminé. Le processus de fabrication émet 66 % moins d’émissions de gaz à effet de serre que le processus de fabrication des batteries lithium-ion. Et oh, oui, ils coûtent moins cher aussi. Qu’est-ce qu’il n’y a pas à aimer ?
C’est bien beau, mais le diable pourrait être dans les détails. Par exemple, un système de stockage d’énergie rechargeable ne serait pas apprécié s’il éliminait les risques d’incendie mais prenait des jours à se recharger ou perdait de la capacité après seulement quelques dizaines de cycles de charge.
Apparemment, Salient a tout compris. La société promet la même « puissance, empreinte et durée de vie que les systèmes à base de lithium-ion ».
Nouvelle pile au zinc : la preuve est dans le pudding
Dans les dernières nouvelles de Salient, le 19 octobre, la société a annoncé que sa « batterie sûre, ininflammable et durable respecte les normes de test UL et fournit un remplacement instantané des systèmes lithium-ion dans les applications de stockage d’énergie résidentielles et commerciales ».
Le test en question est UL9540A, qui est la norme de sécurité incendie pour les systèmes de stockage d’énergie développée par Underwriters Laboratories.
Le respect de cette norme est devenu plus compliqué en juillet dernier, lorsque UL a resserré son protocole de test de sécurité incendie.
« De nouvelles exigences modifient la façon dont vous devez tester vos systèmes de stockage d’énergie par batterie. Une édition révisée de la norme UL 9540 comprend des mises à jour pour les essais au feu à grande échelle. Il entrera en vigueur le 15 juillet 2022 », explique UL sur son site Web.
« À partir de là, vous devrez peut-être changer la façon dont vous évaluez votre ESS », prévient de manière inquiétante la société.
« Le déploiement accru de systèmes de stockage d’énergie a entraîné des défaillances sur le terrain au cours des dernières années, ce qui a accru la prise de conscience des dangers de l’emballement thermique », soulignent-ils. « Alors que cette technologie se rapproche de nos maisons et de nos lieux de travail, les fabricants de batteries doivent prendre en compte et évaluer la probabilité de propagation d’un incendie. »
Le sceau d’approbation UL sert à deux fins pour les entreprises de stockage d’énergie comme Salient. Il leur fournit une voie pour respecter les codes du bâtiment locaux. Cela leur fournit également un avantage marketing.
« Ces tests rigoureux ont montré que les cellules zinc-ion ne subissent pas d’emballement thermique ni ne produisent de gaz toxiques ou explosifs, même lorsqu’elles sont soumises à une chaleur extrême, à une perforation ou à une surcharge », déclare Salient, ajoutant que « comme le confirment les résultats UL9540A, la batterie à base d’eau de Salient est fondamentalement incapable de provoquer les pannes catastrophiques qui se produisent dans les systèmes à base de lithium-ion.
Le stockage d’énergie au zinc a (enfin) son heure
Salient note également que son système de stockage d’énergie zinc-ion est le premier du genre à obtenir l’approbation UL, ce qui est intéressant car le zinc n’est pas exactement nouveau sur la scène du stockage d’énergie. Ses propriétés de stockage d’énergie ont été observées dès le début du XIXe siècle. Au XXe siècle, les États-Unis ont déployé du zinc pour le stockage d’énergie dans les sous-marins et d’autres armes pendant la Seconde Guerre mondiale, et la NASA l’a ensuite adopté pour des applications spatiales.
Transformer le zinc en une batterie compacte, légère et rechargeable a été plus difficile. En 2013, Clean Technica a pris note des recherches sur les batteries zinc-air en cours à l’Université de Standford.
En juillet dernier, une batterie zinc-air de la société canadienne Zinc8 Energy Solutions a commencé un essai dans l’État de New York. Plusieurs autres entreprises ont également reçu le soutien du bureau de financement ARPA-E du Département américain de l’énergie pour des innovations à haut risque et à haut rendement.
Salient a également reçu le soutien des États-Unis. En 2021, la California Energy Commission a mis en place un financement de 1 583 125 $, visant à aider Salient à s’implanter aux États-Unis avec un bureau et un espace de montage à Oakland.
« Le financement de la subvention permettra également à Salient d’embaucher une équipe d’ingénieurs pour concevoir et assembler des systèmes de stockage d’énergie résidentiels zinc-ion qui offrent une alternative au lithium-ion », a expliqué Salient.
Salient s’attendait à ce que le rapprochement avec CEC lui donne une longueur d’avance sur la concurrence, grâce à l’accès aux experts de l’industrie de l’agence et à son expérience dans le domaine du stockage de l’énergie.
« En tant que leader du stockage de l’énergie, l’État de Californie a dépassé le reste des États-Unis avec près de 300 projets de stockage à grande échelle. Pour mettre cela en perspective, New York et le Massachusetts sont loin derrière avec environ 40 chacun », a noté Salient.
Plus de stockage d’énergie pour des bâtiments économes en énergie
Apparemment, la Californie a les premiers dibs sur la batterie zinc-ion de Salient, mais ce n’est qu’une question de temps avant que d’autres États américains ne prennent leur tour.
Le premier parmi ceux-ci pourrait être le Texas, qui est le port d’attache de Horton World Solutions.
Bien que le Texas continue d’être un épicentre de l’activité pétrolière et gazière, le Lone Star State a connu une ruée vers l’or de l’activité des technologies propres, y compris l’énergie éolienne et solaire ainsi que le stockage de l’énergie, ainsi que l’ammoniac vert et l’hydrogène vert. Il n’est donc pas surprenant de voir un entrepreneur en construction durable de haute technologie s’y implanter.
La contribution de HWS dans le domaine est une approche modulaire qui se concentre sur les matériaux durables, l’efficacité énergétique et le minimum de déchets sur le chantier.
« Le système de construction HWS est composé de plastiques recyclés provenant de l’industrie pétrolière et gazière et ne nécessite aucun bois dans la structure », explique la société.
« Nos conceptions efficaces minimisent les déchets sur le chantier. Une fois terminées, ces structures ont presque le double de la valeur R par pouce d’une maison conventionnelle, ce qui réduit considérablement les factures de services publics. La structure monolithique du bâtiment résiste à la moisissure, au feu et au chlorure, créant un environnement plus sûr et plus sain », ajoutent-ils.
L’approche modulaire et fabriquée en usine minimise également les problèmes de main-d’œuvre, en centralisant le travail qualifié à l’usine plutôt que sur le chantier.
« La structure du bâtiment HWS remplace la charpente, l’habillage de la maison et l’isolation dans un produit tout-en-un. La méthode d’assemblage modulaire est conçue hors site, ce qui permet de sécher une structure de bâtiment en quelques heures », explique l’entreprise. « Les systèmes sont légers, faciles à expédier et à manipuler, et conçus intentionnellement pour éviter l’utilisation requise de charpentiers et d’ouvriers qualifiés pour l’assemblage. »
Alors, maintenant que HWS et Salient ont résolu la crise de l’énergie, la crise du logement et la pénurie de main-d’œuvre, quelle est la prochaine étape ?
Suis moi sur Twitter @TinaMCasey.
Image : Batterie zinc-ion avec l’aimable autorisation de Salient Energy.
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