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L’énergie : stockage électrochimique et développement durable

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Jean-Marie Tarascon

Présentation

Pierre Corvol

Texte intégral

1Cher Collègue,

2Cher Jean-Marie Tarascon,

3Le besoin croissant d’énergie de notre planète devient un enjeu vital et une priorité socio-économique de première importance. Trois éléments se conjuguent pour rendre particulièrement urgente la recherche dans ce domaine : la forte progression démographique, les réserves limitées en combustible fossile et les émissions de gaz carbonique qui contribuent à la pollution et au réchauffement climatique. Parce que les ressources traditionnelles en énergie sont limitées, le secteur de l’énergie est devenu capital et l’électricité en étant le vecteur, on peut avancer que le watt pourrait devenir la prochaine unité monétaire.

4Le défi est de trouver de nouvelles sources d’énergie, à faible teneur en carbone, qui respectent l’environnement. Or actuellement, les énergies renouvelables (solaire, éolienne, géothermique, biomasse,…) ont des rendements de conversion en énergie électrique très faibles, bien loin de satisfaire les 28 térawatts dont notre planète a besoin. Seule l’énergie solaire pourrait faire face à la demande à la condition de développer des cellules photovoltaïques plus performantes et peu coûteuses. De plus, ces énergies sont intermittentes – le soleil ne brille pas à volonté –- ce qui nécessite de les coupler à des systèmes de stockage afin de générer l’électricité sur demande. Dorénavant, deux grands problèmes se posent : la conversion de l’énergie et son stockage.

5Vous êtes un spécialiste mondialement reconnu de l’électrochimie du solide. Vous vous êtes tout particulièrement intéressé à la technologie à ions lithium qui a envahi le marché de l’électronique portable et qui est fortement convoitée pour les applications véhicules électriques et réseaux. Ainsi travaillez-vous sur le stockage de l’énergie dans différents types de batteries à lithium, sachant qu’il faut mettre au point autant de types de batteries qu’il y a d’usages pour elles. Vous réfléchissez à la conception de nouveaux matériaux, à la production de matériaux bio-inspirés imitant la nature et qui pourraient être utilisés pour développer de nouvelles batteries propres et satisfaisant les critères de développement durable.

6Vous dirigez le laboratoire de réactivité et de chimie des solides du CNRS à l’université d’Amiens mais une grande partie de votre carrière s’est déroulée aux États-Unis à Cornell, à Bell Laboratory et à Bellcore. Vous illustrez parfaitement les ponts nécessaires à établir entre recherche fondamentale publique et recherche industrielle. On vous doit la mise au point d’une batterie à ions lithium basée sur un nouveau système tout plastique, actuellement commercialisée. Vous êtes l’animateur du Réseau français de recherche et technologie sur les batteries du futur associant scientifiques et industriels. Vous êtes à l’origine du Réseau d’Excellence européen sur les systèmes de stockage de l’énergie par le lithium.

7La chaire de Développement durable – Environnement, énergie et société créée avec le soutien de Total, et dont vous êtes le troisième titulaire, vous permettra d’enseigner les enjeux et les défis du stockage de l’énergie dans le contexte du développement durable.

8Jean-François Minster, directeur scientifique de Total, souligne l’importance de ces recherches en disant « qu’il faut envisager le système électrique du futur comme un système où une grande variété de productions décentralisées et centralisées seront reliées par des réseaux électriques complexes et intelligents, associés à un ensemble de stockages d’énergie. Les batteries joueront un rôle clé dans le système de stockage ».

© Collège de France, 2011

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