Travailler à la transition énergétique

80 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) proviennent de la combustion des énergies fossiles et des procédés industriels. Le passage aux énergies renouvelables est donc essentiel pour limiter les changements climatiques. Cependant, cette transition comporte plusieurs défis. La fiabilité des sources d'énergie renouvelables est au mieux irrégulière, d'où la nécessité d’utiliser des systèmes de conversion et de stockage de l'énergie. Notre équipe de recherche se consacre à la conception et à la fabrication de nanomatériaux innovants pour les batteries, les piles à combustible et les systèmes de production d'hydrogène. Notre objectif est de relever les défis cruciaux et de longue date de ces dispositifs d'énergie propre (par exemple, l'amélioration des performances, l'amélioration de la fiabilité et la réduction des coûts) et de promouvoir leur intégration dans les systèmes énergétiques.

Les batteries sont indispensables

L'énergie excédentaire générée par des sources renouvelables, telles que l'énergie éolienne ou solaire, pourrait être stockée dans des batteries en vue d'une utilisation ultérieure. Les batteries peuvent jouer un rôle essentiel dans la transition énergétique. À l'aide de divers nanomatériaux, notre équipe de recherche développe plusieurs électrodes avancées, des électrolytes et leurs interfaces afin d'améliorer différents types de batteries pour les rendre plus efficaces et moins polluantes.

Nous travaillons, entre autres, au développement de batteries au lithium, au zinc, à l'aluminium et à l'état solide afin qu’elles soient durables, efficaces et sûres. Ces batteries sont conçues pour des applications de stockage d'énergie et d'alimentation électrique, ainsi que pour l'électronique flexible et portable.

Les batteries, bien que nécessaires pour assurer la transition des combustibles fossiles vers les énergies propres, ne sont pas des systèmes de stockage et d'alimentation parfaits. Elles sont généralement composées de métaux rares, coûteux et parfois toxiques, et leur recyclage est difficile. Nous devons améliorer la technologie des batteries et, dans l'intervalle, poursuivre nos recherches et développer des technologies encore plus propres, telles que l'hydrogène.

Hydrogène - Une technologie 100 % propre

L'électrolyse est un processus qui décompose les molécules d'eau en oxygène et en hydrogène. L'hydrogène ainsi formé est un moyen de stocker de l'énergie propre, qui peut être réutilisée dans les piles à combustible et comme vecteur d'énergie pour l'industrie.

Une pile à combustible à hydrogène est une technologie 100% propre puisque, en plus de l'hydrogène, elle consomme l'oxygène de l'air pour ne former que de l'eau essentiellement pure. Elle ne génère donc aucun produit toxique ni gaz à effet de serre. Dans le contexte québécois, puisque la production d'énergie hydroélectrique est alignée sur la demande de pointe, il serait avantageux d'utiliser l'énergie non consommée des périodes hors pointe pour produire de l'hydrogène, puis de l'utiliser dans un système de conversion d'énergie pour produire de l'électricité sur demande.

Il convient également de mentionner que les piles à combustible à hydrogène sont extrêmement sûres. L'hydrogène, un gaz ultraléger, a tendance à se dissiper dans l'atmosphère dans les environnements ouverts plutôt qu'à s’y concentrer. En outre, des recherches sont en cours pour mettre au point divers dispositifs empêchant l'hydrogène de s'échapper des réservoirs, ce qui rend cette technologie sûre même dans des environnements fermés tels que les tunnels.

Conclusion

La transition énergétique joue un rôle crucial dans notre lutte contre les changements climatiques. Nous devons développer de nouvelles technologies neutres en carbone et respectueuses de l'environnement pour tirer pleinement parti des énergies renouvelables.