Un accumulateur alimenté par un déchet de l’industrie des fruits de mer a donné des résultats prometteurs lors d’essais en laboratoire, maintenant ses performances sans perte significative de capacité. En septembre 2022, des chercheurs de l’Université du Maryland ont présenté une batterie expérimentale utilisant un fluide conducteur issu de carapaces de crustacés. Ce matériau remplace les séparateurs en plastique traditionnels et se dégrade naturellement dans le sol. Contrairement au lithium, le zinc — le métal employé dans cette batterie — est plus abondant et peut être récupéré après la dégradation de l’accumulateur. Le composant clé de cette batterie est le chitosan, un polymère naturel extrait de la chitine, une substance présente dans les carapaces de crabes, de crevettes et de homards. La chitine est le deuxième biopolymère le plus répandu sur Terre après la cellulose. L’industrie des fruits de mer produit des millions de tonnes de ces carapaces chaque année, mais la plupart sont jetées dans des décharges. Pour transformer ces déchets en un électrolyte utilisable, les chercheurs ont transformé la chitine en chitosan, plus souple et plus facile à manipuler. Ils l’ont ensuite combiné à des ions de zinc pour créer un gel conducteur permettant à la batterie de transférer des charges électriques entre ses deux pôles. Les batteries traditionnelles au zinc rencontrent un problème lors des cycles de charge et de décharge : la formation de croissances métalliques appelées dendrites. Ces structures peuvent percer le séparateur interne, provoquer un court-circuit et réduire la durée de vie de la batterie. Cependant, le gel de chitosan, qui lie les ions de zinc à sa structure, aide le métal à se déposer de manière uniforme et plane. Selon une étude publiée dans Matter, ce dépôt contrôlé protège l’anode de la batterie sur le long terme. Enterrée dans le sol, l’électrolyte biodégradable se décompose entièrement en environ cinq mois grâce aux micro-organismes. Ce processus réduit la masse de la batterie d’environ deux tiers. Le zinc restant peut être récupéré et recyclé. À l’inverse, les séparateurs en plastique utilisés dans la plupart des batteries lithium-ion persistent dans l’environnement pendant des centaines d’années. Par ailleurs, le zinc est plus abondant dans la croûte terrestre que le lithium, ce qui pourrait le rendre moins coûteux et moins dépendant de minerais rares. Le prototype de batterie a atteint une efficacité coulombienne de 99,7 % après 1 000 cycles, signifiant qu’il perd très peu de charge à chaque utilisation en raison de réactions chimiques indésirables. Bien que la batterie ait montré des résultats encourageants en laboratoire, elle n’est pas encore prête pour une utilisation commerciale. Aucun de ses composants n’est entièrement biodégradable, et le matériau n’a pas été produit en quantités industrielles. La mise à l’échelle de la production nécessiterait de résoudre des problèmes liés au coût, au volume et à la fiabilité — des défis que l’étude n’aborde pas encore. Si des prototypes précédents ont affiché des performances similaires, cette batterie au zinc se distingue par son potentiel à offrir un cycle de fin de vie plus propre que toute batterie commerciale actuellement disponible.