Vous êtes enthousiasmé par votre nouveau véhicule électrique? Thomas Edison le serait aussi. Il a essayé de produire des véhicules électriques pour Ford vers 1900. Les véhicules à base de pétrole ont anéanti ses rêves de voiture électrique, et la batterie qu’il voulait utiliser languissait comme une impasse technologique. Les batteries étaient durables, certes, mais elles étaient chères et avaient d’autres problèmes, dont le moindre n’était pas la production d’hydrogène gazeux. Mais cette technologie de batterie suscite un regain d’intérêt aujourd’hui, car certaines des choses qui en ont fait une mauvaise batterie de voiture la rendent bonne pour les projets d’énergie alternative.

Vous ne penseriez pas qu’une technologie de batterie centenaire qui n’a jamais été très populaire ferait un retour. Mais là encore, qui pensait que nous allions voir le retour des pantalons à fond de cloche ou des disques vinyles?

La voiture d’Edison

Edison et sa voiture électrique en 1913.

Même 90 ans après sa mort, Thomas Edison est toujours un nom familier. Pourquoi pas? Il a inventé – ou du moins popularisé – un certain nombre de choses que nous tenons pour acquises dans le monde moderne. Apparemment, il était en avance sur son temps dans au moins un domaine: les véhicules électriques. Le premier véhicule électrique était un tricycle électrique sillonnant les rues de Paris en 1881 et l’Anglais Thomas Parker a mis en production une voiture électrique en 1884. Selon un récent article de la BBC, Edison et d’autres avaient des véhicules électriques vers 1900. Il y avait même des taxis électriques en Londres et New York. Mais la voiture électrique d’Edison était un peu différente.

La plupart des véhicules électriques de l’époque utilisaient des batteries au plomb-acide – une technologie toujours présente dans les voitures normales, bien que maintenant dans un état plus raffiné. Ces véhicules ressemblaient probablement davantage à ce que nous considérons aujourd’hui comme des voiturettes de golf. Mais la voiture d’Edison utilisait une batterie au nickel-fer qui existait depuis 1899, l’œuvre du Suédois Ernst Waldemar Jungner, qui a également inventé la batterie NiCad.

Edison avait conclu un accord pour produire des véhicules électriques pour Ford en utilisant les batteries. Il a affirmé qu’ils étaient extrêmement résistants, durant dans certains cas jusqu’à 40 ans et chargés deux fois plus vite que les cellules conventionnelles de l’époque. Ils étaient cependant plus gros et plus chers. Ils avaient également un sous-produit indésirable de l’hydrogène gazeux. Au moment où Edison était prêt avec sa nouvelle batterie, les voitures à base de pétrole avaient pris de l’ampleur et aucun véhicule électrique Ford ne sortirait jamais de l’accord.

La Edison Storage Battery Company fabriqua ces batteries jusqu’en 1972. La société passa à Exide Battery, qui les produisit jusqu’en 1975.

Nickle-Iron aujourd’hui

Vue en coupe du manuel Edison.

Aujourd’hui, cependant, la technologie de la batterie renaît. Une équipe de recherche de l’Université de technologie de Delft a remarqué que le processus de charge de la batterie était similaire à la décomposition de l’eau, car les deux processus génèrent de l’hydrogène et de l’oxygène. Il s’avère que l’utilisation des batteries pour électrolyser directement l’eau a augmenté le stockage d’énergie et l’efficacité de la batterie. L’hydrogène gazeux créé comme sous-produit est également utilisable comme source d’énergie.

L’équipe pense que cela a des applications dans le stockage de sources d’énergie intermittentes telles que l’énergie éolienne ou solaire. Stocker de l’énergie dans des batteries lithium-ion, par exemple, est excellent jusqu’à ce que la batterie soit pleine. Ensuite, vous devez vous déconnecter pour éviter une surchauffe qui réduira la durée de vie des cellules. Une batterie au nickel-fer, cependant, est bien complètement chargée, et l’utilisation de cette nouvelle innovation peut passer à la production d’hydrogène gazeux pour gérer l’excès d’énergie. La batterie peut fonctionner plus efficacement qu’un électrolyseur traditionnel. Les seuls inconvénients sont une résistance interne plus élevée que certaines autres technologies de batterie et des temps de rétention de charge inférieurs. Cependant, certains de ces problèmes ont été atténués par l’ajout de carbone.

À l’échelle

Un prototype actuel gère environ 15 kWh, mais un prototype deux fois plus grand est en construction. Ils espèrent éventuellement faire évoluer les batteries près de 100 fois. Les piles n’ont pas complètement disparu après Edison. Leur longue durée de vie et leur tolérance aux abus tels que la surcharge et les courts-circuits les ont rendus populaires dans les applications où ils ont besoin d’une longue durée de vie. Certaines rames de métro, par exemple, utilisent ce type de batterie. La fusée allemande V2 les a également utilisées.

L’un des avantages du nickel-fer est que, bien qu’ils soient coûteux à produire, ce n’est pas à cause de matériaux rares. Nous avons beaucoup de nickel et de fer. L’élimination du nickel et du fer n’est pas non plus particulièrement problématique. Si vous souhaitez en savoir plus sur la technologie de la batterie, il existe un site Web complet de la Nickel Iron Battery Association qui comprend une voiture électrique de 1912 qui prétend avoir encore une batterie en état de marche, plus de 100 ans plus tard. Vous pouvez également trouver un scan du manuel Edison 1914 sur l’entretien de leurs batteries. Vous pouvez même essayer de fabriquer votre propre batterie à la maison, si vous regardez la vidéo ci-dessous.

Histoire minière

Edison tenant une de ses batteries.

Cela nous amène à nous demander quelle autre vieille technologie attend des améliorations et un changement de conditions pour les réussir? Après tout, si vous aviez dit à Edison que vous vouliez que ses batteries produisent de l’hydrogène, il aurait probablement pensé que vous étiez fou.

Je dois admettre que je feuillette parfois de vieux magazines électroniques pour m’inspirer. Parfois, c’est assez indirect, mais c’est incroyable ce que les gens faisaient avec ce que nous considérons maintenant comme très peu. Je suis également étonné de voir combien de choses que nous considérons comme modernes ont été faites beaucoup plus tôt que vous ne le pensez. Les télécopieurs, la vidéo, les ordinateurs et les recherches de données existaient tous bien avant qu’ils ne deviennent courants. Parfois, la technologie doit simplement attendre que les gens la rattrapent.

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