Bienvenue aux batteries en papier

Quand algues et cellulose se rencontrent, elles donnent naissance à des batteries… en papier

L’entreprise suédoise BillerudKorsnäs est l’un des principaux fabricants de papiers d’emballage : papier kraft, carton, carton d’emballage pour liquide, cannelures, doubles cannelures jusqu’à la fourniture de pâte, avec ses 8 sites de production en Suède, en Finlande et au Royaume-Uni, rien ne lui échappe.

Ses chercheurs ont effectué des recherches fondamentales sur la cellulose pure à partir d’algues qu’ils ont réussi à utiliser dans leur process de fabrication traditionnel. En collaboration avec l’Université d’Uppsala ils créent des batteries à la fois peu coûteuses et respectueuses de l’environnement. Avec la batterie en papier voici venir les emballages à la fois intelligents et durables.

Les petites piles en papier munies de capteurs permettront de suivre les emballages tout au long de son cycle de vie. Les exemples sont légions : un emballage qui mesure la température ou la position en temps réel et fournit des informations sur la vie du produit pendant le transport. Où un produit a-t-il disparu de son emballage dans la chaîne de transport ? L’emballage muni d’un capteur fourni la réponse. Imaginer les futures fonctionnalités est certainement la dépense d’énergie la plus importante ici.

« Avec des électrodes à base de cellulose de fibre de bois la batterie en papier est un élément clé du puzzle dans les efforts visant à produire des emballages intelligents qui nécessitent de petites sources d’énergie durables. Stocker de l’énergie dans le papier plutôt que dans des batteries au lithium, par exemple, permet d’utiliser des batteries biosourcées faisant partie d’un système circulaire, ce qui présente des avantages majeurs en termes de durabilité », explique Magnus Wikström, directeur technique chez BillerudKorsnäs.

 

COMMENT CA MARCHE ?

• une couche extrêmement fine de polypyrrole, de 50 nanomètres d’épaisseur, est appliqué individuellement sur chaque fibre de cellulose.

• la cellulose est réalisée à partir d’une algue verte et est très poreuse. Deux couches composent les deux électrodes, plaquées sur du papier imbibée de chlorure de sodium, jouant le rôle de l’électrolyte.

• La charge électrique obtenue est de 600 milli-ampères (mA) par centimètre carré ce qui les rends commercialement intéressantes pour des vêtements et des emballages mais aussi en très grand format pour des batterie de très grandes tailles qui pourraient à faible coût fournir une puissance électrique importante.