Percée pour l'électronique imprimée

Des chercheurs suédois ont réussi à produire un simple ordinateur avec 100 transistors dans une presse à imprimer. Seule l’imagination limite des applications.

Pour réussir il a fallu un motif imprime en 5 couches sur un film plastique. Le résultat est un « ordinateur » avec 100 transistors capable à effectuer des calculs simples. La prestation est unique au monde car personne n'a jamais réussi à imprimer ce type de de circuits.

La percée arrive suivant 2 décennies de développement dans des laboratoires d’électronique organique de l’Université de Linköping et de l’institut de recherche Rise à Norrköping. Ensemble, ils ont entre autres développé des encres dotées des propriétés appropriées et un équipement d’impression capable à tracer des structures si étroites que 100 μm, un peu plus large qu’un cheveux humian qui moyennement mesure environ 75 μm.  

Un des difficultés major a été d'assurer que les différentes couches sont imprimées exactement aux bons lieux. Un autre défi a été de créer des interfaces afin que les circuits imprimés puissent connecter à des composants électroniques ordinaires.

Une application possible est de concevoir des écrans flexibles en plastique, un autre de fabriquer des capteurs intégrés dans des systèmes électroniques conventionnelles.

Les chercheurs sont maintenant en train à développer des circuits encore plus grands. En laboratoire ils ont déjà réalisé des circuits avec 1000 transistors sur une surface aussi large qu'un A4.

La plus grande usine d'hydrogène verte au monde est maintenant opérationnelle

Le plus courant procédé pour production d'hydrogène est à partir de gaz naturel. Le désavantage est que le produit résiduel est CO2. Une autre méthode est l'électrolyse, c’est-à-dire que l’hydrogène et l’oxygène dans l’eau sont séparés par un courant électrique.

Dans le cadre d’un projet de collaboration financé par l'UE, H2Future, le sidérurgiste autrichien Voestalpine s’investit maintenant dans la production d'hydrogène par électrolyse. Un électrolyseur à membrane à électrolyte polymère, (PEM), fourni par Siemens, dans la région de Linz, est maintenant prêt à produire.

Comme le suédois SSAB, Voestalpine souhaite utiliser l’hydrogène pour réduire ses émissions de CO2. La société espère pouvoir utiliser l’hydrogène pour réduire le minerai de fer et produire de l’électricité pour ses fours à arc électrique. Ainsi, les émissions de CO2 devraient être réduites d’environ un tiers d’ici 2030 ou 2035 et avec l’espoir d’arriver à 80% en 2050.

Cependant, la condition préalable la plus importante pour ce scénario est que qu’il y aura suffisamment d'énergie vert à un prix commercialement réalistes. Dans un communiqué de presse Herbert Eibensteiner, président de Voestalpine a déclaré que « C'est la seule façon d'utiliser la technologie de demain de manière compétitive ».

Six parties différentes sont à l'origine du projet, qui a reçu 18 millions d'euros de subventions de l'UE. L'objectif principal est d'étudier si la technologie à grande échelle convient à la production d'hydrogène vert pour l'industrie.

Mais les collaborâtes souhaitent aussi étudier la possibilité pour l’usine de soutenir le réseau électrique en compensant pour les fluctuations. C’est-à-dire que l'électrolyseur pourrait utiliser le surplus d'électricité provenant d’un réseau dont la production vert est importante mais aussi irrégulier.

L'électrolyseur Silyzer 300 peut produire 1 200 m3 d'hydrogène par heure. Il est alimenté par l'électricité de la compagnie énergétique Verbund.

Cependant, l'usine de Linz ne sera pas la plus grande au monde pendant très longtemps. Plusieurs d’autres sont en construction. Une centrale de 10 MW est par exemple en construction à la raffinerie de Shell à Wesseling, Allemagne, et pour 2025 une usine pilote de 30 MW est prévue à la raffinerie de Heide dans le nord-ouest de l'Allemagne.

La batterie lithium-soufre qui doublera la portée des avions électriques

La recherche pour des batteries plus performantes et moins cher est intense. Il y a 2 directions principales - des batteries sans lithium, par exemple basés sur sodium, calcium ou aluminium, et des améliorations des batteries de lithium. Pour ce dernier beaucoup de chercheurs pensent que la combinaison de lithium-soufre est un candidat fort.

L’entreprise Oxis Energy fait maintenant valoir que leur batterie lithium-soufre peut fournir plus que 500 Wh/kg, (les meilleurs batteries lithium-ion sont actuellement à environ 250 W/kg). Leur batterie sera maintenant testée comme source d’énergie dans un avion électrique avec l’espoir d’un doublement de la portée.

La combinaison de soufre et lithium est sans danger. Le lithium coût cher mais en comparaison le soufre est presque gratuit.

Le développement de ce type de batterie a été ralenti par une courte durée de vie et une autodécharge rapide. Pourtant, Oxis Energy affirme maintenant avoir résolu ces problèmes et que leur batterie peut résister à 500 cycles de chargements.

L’entreprise a maintenant démarré un projet avec Bye Aerospace pour pendant un an tester la faisabilité du système lithium-soufre dans leur avion.