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Des scientifiques d'Imperial College London développent un nouveau matériau composite à base de fibres de carbone et d'une résine polymère multifonctionnelle, qui pourrait révolutionner la conception et la fabrication des automobiles. En effet, selon les scientifiques en charge de ce projet financé à hauteur de 3,4 M euros, les pièces de carrosserie et de structure pour les véhicules automobiles pourraient un jour faire office de batterie.
Les chercheurs d'Imperial College London et leurs partenaires européens, dont Volvo Car Corporation, mettent au point un prototype à partir d'un matériau composite révolutionnaire permettant de stocker et de décharger de l'énergie électrique et étant assez solide et suffisamment léger pour pouvoir être utilisé comme pièce automobile. Les chercheurs s'attendent à ce que ce matériau soit utilisé pour la conception de véhicules hybrides thermique-électrique afin de les rendre plus légers, plus compacts et plus économes en énergie, permettant ainsi au conducteur de voyager sur de plus longues distances, sans besoin fréquent de recharge des batteries. Les chercheurs travaillant sur le projet estiment que ce matériau, breveté par Imperial College London, pourrait éventuellement être utilisé comme boîtier d'objets de la vie quotidienne, tels que les téléphones portables et les ordinateurs qui n'auraient alors plus besoin de batterie. Cela rendrait de tels dispositifs plus petits, plus légers et encore plus faciles à transporter.
Le coordinateur du projet, le Dr Emile Greenhalgh, de la faculté d'aéronautique à Imperial College London, déclarait à ce sujet : "Nous sommes vraiment enthousiasmés par le potentiel de cette nouvelle technologie. Nous pensons que grâce à notre nouveau matériau composite, la voiture du futur pourrait absorber le courant à partir de son toit, son capot ou même de l'une de ses portières. Même le navigateur par satellite pourrait être alimenté par son propre boîtier. Les futures applications de ce matériau ne s'arrêtent pas là : vous pourriez avoir un téléphone portable aussi mince qu'une carte de crédit car n'ayant plus besoin d'une batterie encombrante, ou un ordinateur portable qui peut couvrir ses besoins en électricité grâce à son enveloppe, de sorte qu'il puisse fonctionner plus longtemps sans être rechargé. Nous sommes à la première étape de ce projet et le chemin à parcourir est encore long, mais nous pensons que notre matériau composite est très prometteur". Les scientifiques envisagent de concevoir une cage de roue de secours à partir de ce nouveau matériau. A ce sujet, Volvo effectuera très bientôt une série de tests sur des véhicules dont le plancher de roue de secours aura été fabriqué à partir de ce matériau composite.
L'équipe en charge du projet explique que le remplacement de la cage de roue de secours habituellement métallique par ce composite, pourrait permettre à Volvo de réduire le nombre de batteries nécessaires à alimenter le moteur électrique de ses voitures hybrides. Les chercheurs pensent que cela pourrait conduire à une réduction de 15% du poids total de la voiture, ce qui devrait améliorer considérablement la gamme des futures voitures hybrides proposée par le constructeur automobile.
Les voitures hybrides actuelles comprennent un moteur à combustion interne, utilisé lors des phases de fortes accélérations, et un moteur électrique alimenté par des batteries, qui assure la mise en mouvement de la voiture, jusqu'à atteinte de la vitesse de croisière. Ces voitures hybrides ont besoin d'un grand nombre de batteries pour alimenter le moteur électrique, ce qui d'une part, rend le véhicule plus lourd, et d'autre part, signifie que la voiture consomme plus d'énergie et que les batteries doivent être régulièrement rechargées à intervalles rapprochés. Les chercheurs affirment que le matériau composite qu'ils développent, à base de fibres de carbone et d'une résine polymère, stockera et déchargera d'importantes quantités d'énergie beaucoup plus rapidement que les batteries classiques. En outre, le matériau ne nécessite pas le recours à des procédés chimiques, le rendant ainsi plus rapide à recharger que les batteries conventionnelles. Par ailleurs, toujours selon les chercheurs, le processus de recharge ne causera que très peu de dégradation au matériau composite car il ne s'agit pas d'une réaction chimique, tandis que les batteries conventionnelles se dégradent avec le temps. Le matériau pourrait être rechargé à la maison, par simple branchement de la voiture hybride sur une prise électrique. Les chercheurs explorent également d'autres façons de recharger le moteur électrique, en récupérant l'énergie cinétique lors des phases de décélération et de freinage.
Pour la première phase du projet, les chercheurs envisagent d'améliorer les propriétés du matériau afin qu'il puisse stocker d'avantage d'énergie. L'équipe améliorera les propriétés mécaniques du matériau grâce au procédé de croissance de nanotubes de carbone à la surface des fibres de carbone, ce qui devrait aussi augmenter la surface du matériau, et permettre d'améliorer sa capacité de stockage d'énergie. Les chercheurs prévoient également d'étudier la méthode la plus efficace de fabrication du matériau composite à l'échelle industrielle.
Ce projet, d'une durée de 3 ans, financé par l'Union Européenne, comprend des chercheurs des facultés de chimie, d'aéronautique, de génie chimique et de technologie chimique d'Imperial College London. Parmi les partenaires académiques et industriels européens on retrouve : Swerea SICOMP, INASCO Hella, Chalmers, Advanced Composites Group, Nanocyl, Volvo Car Corporation, Bundesanstalt für Materialforschung undprufung, ETC Battery and Fuel Cells Sweden.
SOURCE : BE Royaume-Uni numéro 102 (16/03/2010) - Ambassade de France au Royaume-Uni / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62621.htm
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