Est-ce que nous un jour volerons avec batteries lithium-air

 Confronté aux préoccupations climatiques croissantes des nombreux gouvernements et scientifiques du monde tentent de réduire l’impact environnemental des voyages aériens. Les avions électriques sont une solution envisageable mais sans batteries avec une énergie spécifique beaucoup plus haut qu’aujourd’hui des vols avec moteurs électriques sur des longues distances ne seront pas possible.

Des batteries lithium-air est une solution possible et il y a des laboratoires qui essayent à réaliser cette possibilité.

Il est possible a concevoir des avions avec des batteries au lithium-ion, la technologie rechargeable dans nos appareille électronique quotidien. Cependant, les meilleures batteries de ce type ont une énergie spécifique d'environ 250 Wh/kg, soit bien moins que les 800 Wh/kg nécessaires pour un vol de Marseille à Paris.

Les batteries lithium-air offrent théoriquement une énergie spécifique maximale de 3 460 Wh/kg, partialement parce que l’oxydation est une réaction qui libère beaucoup d’énergie et partialement parce que l’électrode où entre l'oxygène ne pèse pas grand-chose. Cependant, pour arriver à de batteries fonctionnants il faut surmonter une série d’obstacles qui limite la performance.

Comparées à la technologie lithium-ion, les batteries lithium-air ont une chimie beaucoup plus complexe. Certains des oxydes formés sont très stable et il faut trouver des moyens pour éviter leurs apparences. Un autre problème est que la solution électrolytique, qui transporte les ions lithium de l’anode à la cathode, se décompose facilement.

Les scientifiques recherchent des électrolytes plus stables, mais jusqu'à présent, la meilleure alternative ne permet qu'environ 90 cycles de charge. Il en faut 10 fois plus pour une batterie fonctionnelle.

Un autre défi est de savoir si les batteries peuvent fonctionner à l'air plutôt qu’à oxygène pur, qui actuellement est utilisé pour dans les laboratoires. Dans ce cas il faut aussi confronter le problème de CO2 et H2O qui en petites concentrations toujours sont présent dans l’air. Une possibilité est d’utiliser filtres.

En attendant des meilleures batteries les norvégiens sont en train à planifier pour des vols avec avions électrique entre les 2 villes Bergen et Stavanger, selon le plan avec début en 2023. La distance est de 160 km à vol d’oiseau et de 200 km sur la route. Cependant, parce qu’il y a un ferry sur le chemin, le trajet sur la route dur plus de 4 heures. C’est pourquoi des vols actuellement attirent plus de 50 000 passagers par an.

Avec autour de 150 passagers par jours, sur un trajet qui dure moins qu’une heure, et des avions qui portent 10 passagers, les initiateurs du projet le jugent réalisable.