Les batteries au sodium : une alternative verte aux batteries au lithium ?
Avec l’essor des véhicules électriques et des énergies renouvelables, la demande en batteries n’a jamais été aussi forte. Actuellement, les batteries lithium-ion dominent largement le marché grâce à leur densité énergétique élevée et leur coût relativement abordable. Cependant, la raréfaction du lithium et les enjeux environnementaux liés à son extraction soulèvent des questions cruciales. Dans ce contexte, les batteries au sodium apparaissent comme une alternative prometteuse et plus durable. Mais peuvent-elles réellement remplacer le lithium dans les véhicules électriques et le stockage d’énergie ?
Pourquoi le sodium ? Un choix stratégique et écologique
Le sodium, sixième élément le plus abondant sur Terre, présente un atout majeur : son coût et sa disponibilité. Contrairement au lithium, souvent extrait dans des conditions environnementales et sociales controversées, le sodium est accessible partout, notamment dans le sel marin. Cette abondance pourrait réduire de manière significative le coût des batteries, facilitant ainsi l’adoption massive des véhicules électriques et des solutions de stockage d’énergie renouvelable.
En outre, l’extraction du sodium est moins polluante et moins gourmande en eau que celle du lithium. Là où une tonne de lithium nécessite environ 500 000 litres d’eau pour être extraite, le sodium pourrait permettre de contourner ce problème, rendant les batteries sodium-ion plus vertes par nature.
Efficacité énergétique : le point faible des batteries au sodium
Malgré leurs avantages environnementaux et économiques, les batteries au sodium souffrent d’une densité énergétique plus faible par rapport aux batteries lithium-ion. Concrètement, elles stockent moins d’énergie pour un même volume, ce qui limite leur autonomie dans les véhicules électriques. Les premiers prototypes affichent une densité énergétique d’environ 160 Wh/kg, contre 250 Wh/kg pour les meilleures batteries lithium-ion actuelles.
Cependant, les progrès rapides dans les matériaux des électrodes pourraient combler cet écart. Les chercheurs explorent des alternatives aux anodes en graphite, telles que des anodes à base de carbone dur ou d’oxyde métallique, capables d’améliorer la capacité de stockage sans augmenter significativement le coût. La société chinoise CATL a récemment annoncé des prototypes atteignant une densité énergétique de 200 Wh/kg, laissant entrevoir un potentiel réel pour les applications mobiles et le stockage stationnaire.
Coût et durabilité : des atouts décisifs ?
Le coût des batteries au sodium pourrait être inférieur de 30 à 50 % par rapport aux batteries lithium-ion, principalement en raison de la disponibilité du sodium et de l’absence de métaux rares comme le cobalt et le nickel. Cette réduction des coûts pourrait accélérer le déploiement de systèmes de stockage d’énergie renouvelable, notamment dans les régions en développement.
En termes de durabilité, les batteries au sodium présentent également un cycle de vie plus vertueux. Leur stabilité thermique accrue réduit les risques d’incendie et d’explosion, et leur recyclage est plus simple et moins coûteux. De plus, l’absence de cobalt, souvent associé à des problématiques éthiques dans les chaînes d’approvisionnement, renforce l’attrait des batteries au sodium pour les constructeurs automobiles soucieux de leur image environnementale.
Un avenir réaliste dans les véhicules électriques ?
Malgré leurs avantages, les batteries au sodium restent pour l’instant moins compétitives pour les véhicules électriques haut de gamme, où l’autonomie et le poids sont des critères cruciaux. En revanche, elles pourraient trouver un marché dans les véhicules utilitaires, les scooters électriques et le stockage stationnaire, où les contraintes de poids sont moins strictes.
Des entreprises comme Natron Energy et Faradion investissent massivement dans cette technologie et envisagent des premiers déploiements commerciaux d’ici 2025. L’enjeu sera de réussir à augmenter la densité énergétique tout en conservant les avantages économiques et écologiques du sodium.
Une alternative prometteuse mais complémentaire
Les batteries au sodium ne remplaceront probablement pas totalement les batteries lithium-ion à court terme, mais elles représentent une alternative crédible et complémentaire. En réduisant la dépendance au lithium et aux métaux rares, elles pourraient jouer un rôle clé dans la transition énergétique. Le défi sera d’accélérer l’innovation pour surmonter leurs limitations techniques et permettre leur adoption à grande échelle.
photos : annuelauto.ca et flashbattery.tech