Négatif? Comment un ancien combattant de la marine a-t-il refusé d'accepter un "non" à son invention de batterie – TechCrunch


Il y a des décennies, un jeune ingénieur naval sur un sous-marin nucléaire britannique a commencé à s'intéresser aux batteries électriques aidant à faire fonctionner son navire. Courant silencieusement sous la banquise polaire gelée pendant la guerre froide, ce sous-marinier n’avait aucune idée du fait qu’au XXIe siècle, les batteries deviendraient l’un des plus grands secteurs de la technologie. Même la planète. Mais sa curiosité est restée avec lui et il y a presque 20 ans, il a décidé de poursuivre ce rêve, né de nombreuses années sous les vagues.

Le voyage de Trevor Jackson a commencé, comme beaucoup de choses dans la technologie, avec la recherche. Il était fasciné par les expériences menées non pas avec les batteries au lithium, qui dominaient l’industrie des batteries, mais avec les batteries dites «aluminium-air».

«J'ai vu Buzz et Neil marcher sur la lune il y a cinquante ans», me dit-il. «J'aime l'aventure. Après avoir pêché le homard dans les Hébrides intérieures, suivi d'un diplôme d'ingénieur, puis d'une carrière à Rolls Royce pour réparer des réacteurs, nous sommes retournés en mer via le Britannia Royal Naval College. J'aimais le service sous-marin mais à 200 pieds sous l'Atlantique était un peu silencieux pour moi! J'ai souvent gribouillé des idées de voitures volantes et d'autres choses intéressantes sur des montres ennuyeuses entre deux exercices de missile sur Resolution, un sous-marin Polaris avec 16 fusées à propulsion nucléaire.

La guerre froide a pris fin, Jackson s'est marié et est retourné dans l'industrie, travaillant sur les systèmes de sous-marins chez British Aerospace à Glasgow. Il passa à la «propulsion alternative» et s’intéressa aux piles à combustible et aux batteries.

En 1999, au plus fort des créations d’une entreprise de piles à combustible à hydrogène en Californie, il a quitté BAe pour créer sa propre entreprise de piles à combustible. «Mon ancien patron chez Rolls Royce a souligné que l'hydrogène devait venir de quelque part. J'ai donc étudié d'autres technologies et découvert le métal-air », explique-t-il.

Techniquement décrites comme des piles «(Al) / air», ce sont l’histoire – presque – inconnue du monde des piles. Pour commencer, un système de batterie aluminium-air peut générer suffisamment d'énergie et de puissance pour permettre une autonomie et une accélération similaires à celles des voitures à essence.

Parfois appelées batteries «Metal-Air», elles ont été utilisées avec succès dans des applications «hors réseau» pendant de nombreuses années, tout comme les batteries alimentant les radios de l'armée. Le métal le plus attrayant dans ce type de batterie est l'aluminium, car il s'agit du métal le plus répandu sur Terre et possède l'une des densités d'énergie les plus élevées.

Pensez à une batterie à respiration aérienne qui utilise l'aluminium comme «carburant». Cela signifie qu'elle peut fournir à l'énergie du véhicule une énergie provenant de sources propres (hydroélectrique, géothermique, nucléaire, etc.). Ce sont les sources d'énergie de la plupart des fonderies d'aluminium du monde entier. L'hydroxyde d'aluminium est le seul déchet qui peut être renvoyé à la fonderie en tant que matière première pour – devinez quoi? – faire plus d'aluminium! Ce cycle est donc hautement durable et distinct de l'industrie pétrolière. Vous pouvez même recycler des canettes d’aluminium et les utiliser pour fabriquer des piles.

Imaginez que – une source d'énergie distincte de l’industrie pétrolière très polluante.

«J'ai loué un laboratoire, tout lu dessus, puis reconverti en ingénieur de développement, ce qui signifie: penser, fabriquer, tester et peaufiner jusqu'à trouver des réponses. Un ou deux coups de tonnerre et j'ai constaté une énorme différence lors d'un test », déclare Jackson.

Mais presque personne ne les utilisait dans des applications grand public. Pourquoi?

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Les piles aluminium-air existent depuis un moment. Mais le problème avec une batterie générant de l'électricité en «mangeant» de l'aluminium était qu'elle n'était tout simplement pas efficace. L’électrolyte utilisé ne fonctionne tout simplement pas bien.

C'était important. Un électrolyte est un moyen chimique contenu dans une batterie qui permet l’écoulement de la charge électrique entre la cathode et l’anode. Lorsqu'un appareil est connecté à une batterie – une ampoule électrique ou un circuit électrique – des réactions chimiques se produisent sur les électrodes, créant un flux d'énergie électrique vers l'appareil.

Lorsqu'une batterie aluminium-air commence à fonctionner, une réaction chimique produit un sous-produit «gel» qui peut progressivement bloquer les voies respiratoires dans la cellule. Cela semblait être un problème insoluble pour les chercheurs.

Mais après de nombreuses expériences, en 2001, Jackson développa ce qu’il considérait comme un type révolutionnaire d’électrolyte pour les batteries aluminium-air, susceptible de supprimer les obstacles à la commercialisation.

"Tout était stable, l'hydrogène et le gel avaient presque disparu, mais la puissance était bien meilleure."

Son électrolyte spécialement développé ne produisait pas le gel détesté qui détruirait l'efficacité d'une batterie aluminium-air. Pour Jackson, cela semblait changer la donne: «Tout ce que j'avais à faire, c'était de le dire au gouvernement. «Simple», pensais-je.

La percée – si elle est prouvée – avait un potentiel énorme. La densité d'énergie de sa batterie était environ huit fois celle d'une batterie lithium-ion. Il était incroyablement excité. Puis il a essayé de dire aux politiciens…

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Malgré une démonstration détaillée de la batterie de travail de Lord «Jim» Knight en 2001, suivie d'une correspondance par courrier électronique et d'une promesse de la «transmettre à Tony (Blair)», le gouvernement britannique ne manifestait aucun intérêt.

Et Jackson a été confronté à des obstacles bureaucratiques. Innovate UK, l’organisme officiel d’innovation du gouvernement britannique, a mis l’accent sur la technologie des piles au lithium, et non sur celle des piles air-air.

Il avait du mal à convaincre les investisseurs publics et privés de le soutenir, telle était la position du «lobby des piles au lithium» sur le secteur.

En mettant l’accent sur les batteries au lithium, le gouvernement britannique laissait effectivement sur la table une technologie qui pourrait révolutionner le stockage et la mobilité électriques et même contribuer à la lutte contre les émissions de carbone et aider le Royaume-Uni à atteindre ses objectifs de réduction de la pollution.

Déçu au Royaume-Uni, Jackson a relevé le bâton et trouvé un meilleur soutien en France, où il a transféré sa R ​​& D en 2005.

Enfin, en 2007, le potentiel de l’invention de Jackson a été confirmé indépendamment en France par l’institution Polytech Nantes. Ses avantages par rapport aux batteries lithium-ion ont été (et sont toujours) une tension de cellule accrue. Ils utilisaient de l'aluminium ordinaire, créaient très peu de pollution et avaient une puissance de sortie constante et de longue durée.

En conséquence, en 2007, le gouvernement français a officiellement approuvé la technologie comme «stratégique et dans l’intérêt national de la France».

À ce stade, le Foreign Office du Royaume-Uni s’est soudainement réveillé et a pris connaissance.

Il a promis à Jackson que l’UKTI fournirait «300%» d’efforts pour lancer la technologie au Royaume-Uni si elle était «rapatriée» dans le pays.

Cependant, en 2009, le Technology Strategy Board du Royaume-Uni a refusé de soutenir la technologie, citant le fait que la feuille de route technologique du Conseil des constructeurs automobiles «excluait ce type de batterie». Même si le Carbon Trust a reconnu que cela constituait bien un technologie de réduction », il a refusé d'aider plus loin Jackson.

Pendant ce temps, les autres gouvernements étaient plus enthousiastes à l'idée d'explorer les batteries métal-air.

Le gouvernement israélien, par exemple, a directement investi dans Phinergy, une start-up travaillant sur une technologie aluminium-air très similaire. Voici une vidéo, certes d’entreprise, qui montre les avantages des batteries métal-air dans les voitures électriques:

La société russe d’aluminium RUSAL a mis au point un procédé de fusion sans CO2, ce qui signifie qu’elle pourrait, en théorie, fabriquer une batterie aluminium-air avec un procédé sans CO2.

Jackson a essayé de dire au gouvernement britannique qu'ils commettaient une erreur. Devant la commission parlementaire spéciale chargée de la stratégie entreprise-énergie et industrie, il a expliqué comment le Royaume-Uni avait créé un biais en faveur de la technologie lithium-ion, ce qui avait conduit à la création d'un écosystème des technologies de la batterie, qui finançait la recherche sur le lithium à hauteur de milliards de dollars. livres sterling. En 2017, la première ministre Theresa May soutenu davantage l'industrie lithium-ion.

Jackson (photo ci-dessous) a refusé de prendre non pour une réponse.

Il a postulé au laboratoire britannique de science et technologie de la défense. Mais en 2017, ils ont répondu par une décision "sans fonds" qui a rejeté la technologie, même si DSTL avait son propre programme sur la technologie aluminium-air, dédiée à la recherche d'un meilleur électrolyte, à l'Université de Southampton.

Jackson s'est plutôt tourné vers l'industrie automobile. Il a créé sa société MAL (sous la marque «Metalectrique») en 2013 et a utilisé un financement de démarrage pour tester avec succès une conception à long terme du bloc d'alimentation dans ses laboratoires à Tavistock, au Royaume-Uni.

Le voici sur une chaîne régionale de la BBC expliquant la batterie:

Il a travaillé en étroite collaboration avec Lotus Engineering pour concevoir et mettre au point des blocs d’alimentation de remplacement à long terme pour les voitures électriques Nissan Leaf et Mahindra Reva «G-Wiz’. À l'époque, Nissan avait exprimé un vif intérêt pour cette «technologie Beyond Lithium» (leurs mots), mais ils étaient déjà résolus à installer des batteries LiON sur la Leaf. Sans se laisser décourager, Jackson s'est concentré sur le G-Wiz et a continué à produire des cellules de batterie de taille normale à des fins de test. Il a ainsi montré que la technologie aluminium-air était supérieure à toute autre technologie existante.

Lors des tests, la technologie Aluminium-Air de Jackson pourrait créer une batterie d’une portée de 1 500 km avec un système d’échange de 90 secondes. Les avantages sont évidents: rentable pour le conducteur; sûr et sans CO2; recyclable et réutilisable; et avec un coût de 0,08 £ / mile pour le conducteur. La batterie est également à faible coût: seulement 60 £ / kWh (Prix de la batterie pour le fabricant d'origine).

Cependant, l’importance persistante accordée au lithium-ion empêche d’explorer de nouvelles voies telles que les piles métal-air.

Et le fait est que les batteries au lithium font maintenant face à des défis considérables. Le développement technologique a atteint son apogée et, contrairement à l’aluminium, le lithium n’est pas recyclable et les piles au lithium ne sont pas garanties, en particulier à l’ère où la Chine détient la plupart des dépôts de terres rares dans le monde.

Les avantages de la technologie aluminium-air sont nombreux. Sans avoir à charger la batterie, une voiture peut simplement remplacer la batterie en quelques secondes, éliminant ainsi totalement le «temps de charge». La plupart des points de charge actuels ont une capacité nominale de 50 kW, soit environ un centième de celle requise pour charger une batterie au lithium sur cinq. minutes. Dans le même temps, les piles à combustible à hydrogène nécessiteraient une infrastructure de distribution d'hydrogène énorme et coûteuse, ainsi qu'un nouveau système de génération d'hydrogène.

Mais Jackson a continué à pousser, convaincu que sa technologie pouvait répondre à la fois aux besoins énergétiques de l’avenir et à la crise climatique.

En mai dernier, il a commencé à être reconnu.

Le centre de propulsion avancé du Royaume-Uni a inclus la batterie Metalectrique dans le cadre de son investissement sous forme de subvention dans 15 startups du Royaume-Uni afin que leur technologie passe au niveau supérieur dans le cadre de son programme d'accélérateur de développeur technologique (TDAP). Le TDAP fait partie d'un programme de 10 ans visant à faire du Royaume-Uni un chef de file mondial en matière de technologie de propulsion à faible émission de carbone.

La prise? Ces 15 entreprises doivent partager un financement dérisoire de 1,1 million £.

Et quant à Jackson? Il continue de collecter des fonds pour Metalectrique et de faire connaître le potentiel des batteries aluminium-air pour sauver la planète.

Dieu sait qu’à présent, il pourrait l’utiliser.