La biomasse, un espoir pour stocker l’énergie

0
19

D’un four à 300°C, Sokhna Dieng prélève des morceaux de nickel et de cobalt soigneusement disposés dans un plat en verre. Dans les deux petites salles climatisées du laboratoire du département de physique de l’Université Cheikh Anta Diop (UCAD) de Dakar, l’étudiant en Master 2 Physique circule parmi une quinzaine de machines modernes alignées sur des tables. De nouveaux équipements autour desquels s’affairent d’autres élèves en blouse blanche, attentifs à leurs expérimentations.

lire aussi La recherche africaine veut développer sa dimension éthique

Depuis l’installation et l’équipement de ce laboratoire en 2019, grâce à un financement de 230 millions de francs CFA (350 000 euros) de la Royal Society de Londres, les étudiants de M2 ​​Physique et leur professeur, Balla Diop Ngom, travaillent à l’exploitation et à la valorisation de la biomasse locale. A eux de sélectionner, parmi toutes les matières organiques disponibles à Dakar et ses environs, celles qui permettront de stocker l’énergie, c’est-à-dire de fabriquer des piles et des batteries.

Des étudiants en physique du Master 2 de l'Université Cheikh Anta Diop de Dakar, au Sénégal, travaillent à la conception des batteries de demain dans le laboratoire de l'université le 19 novembre 2021.

La course à la conception de batteries miniatures se déroule à l’échelle mondiale. Pour réduire son poids, augmenter sa densité énergétique ou sa puissance de charge, l’Europe se mobilise avec un programme appelé Batterie 2030 +. Le Sénégal aussi. Parmi les domaines de recherche de l’UCAD figurent les batteries à l’état solide, dans lesquelles l’électrolyte liquide des batteries conventionnelles est remplacé par un conducteur solide. Les avantages sont nombreux : ils combinent une meilleure stabilité thermique, une densité d’énergie embarquée plus élevée, un temps de charge réduit et un impact environnemental des processus de fabrication réduit. Autant d’atouts que le laboratoire universitaire juge éthiques, à l’heure où il est urgent de trouver l’énergie la moins gourmande possible.

Coquilles d’arachide et hibiscus

Ndeye Maty Ndiaye, Jeune Talent d’Afrique Subsaharienne du programme Pour les Femmes et la Science 2021 L’Oréal-Unesco, consacrera sa dotation de prix à l’achat d’équipements et de produits chimiques pour son laboratoire. Spécialisée dans les nanoparticules d’oxyde de vanadium depuis son master 2 à l’UCAD, elle a préparé son doctorat en Afrique du Sud, grâce à une bourse financée par l’Organisation for Women in Science for the Developing World (OWSD). A 38 ans, elle est aujourd’hui assistante de recherche postdoctorale.

lire aussi En Afrique du Sud, les vers insectivores vont remplacer les pesticides

Ndeye Maty Ndiaye a deux rêves. Tout d’abord, “résoudre le problème de l’accès à l’énergie dans tous les pays en développement, et en particulier au Sénégal…”, explique le chercheur. Elle aimerait “Motiver également les filles et les jeunes femmes à réaliser leurs rêves de science, de technologie, d’ingénierie ou de mathématiques.” Il est retourné au Sénégal pour poursuivre ses recherches avec le professeur Ngom, après avoir soutenu sa thèse en 2019.

Des échantillons de matières premières naturelles et locales, telles que des feuilles de cajou, des coques d'arachide et du bambou, qui peuvent être utilisées pour stocker de l'énergie, sont vus au laboratoire de l'Université Cheikh Anta Diop à Dakar, au Sénégal, le 19 novembre 2021.
Au laboratoire de physique de l'Université Cheikh Anta Diop de Dakar, Sénégal, le 19 novembre 2021.

Car ici l’enquête se veut à la fois sobre et éthique. Dans le laboratoire du professeur Ngom, les étudiants mettent en œuvre des technologies qui n’émettent pas de dioxyde de carbone et “Les différentes matières premières à tester sont distribuées, telles que les coques d’arachide, l’hibiscus, le bambou ou les feuilles de cajou”explique le chercheur. Les travaux de son équipe ont déjà montré que l’hibiscus peut stocker l’énergie six fois plus efficacement que tout ce qui existe actuellement sur le marché. Ces résultats sont dus aux calculs d’une grosse machine bleue reliée à un ordinateur, dont l’écran est recouvert de graphismes en couleur. Il reste à calculer le temps de charge et de décharge de la batterie pour savoir si ce produit peut être commercialisé.

Accès équitable à une énergie propre

Le professeur Ngom insiste sur la frugalité de ses recherches, qui utilisent des matières premières présentes au Sénégal et visent à développer des énergies renouvelables dont la transformation génère peu de dioxyde de carbone. “Nous voulons une technologie qui préserve l’environnement et apporte plus d’équité dans l’accès à une énergie propre”, ambitions des physiciens. L’équipe s’attache donc à ne pas transformer des produits nécessaires à l’alimentation, mais plutôt des déchets et des résidus agricoles.

Sur une paillasse, des flacons contiennent différents extraits de biomasse. “Il faut toujours faire attention, car on manipule des produits toxiques qui peuvent endommager les mains des chercheurs”, précise le professeur Ngom, qui intègre le respect de la sécurité de ses équipes dans son éthique professionnelle. C’est pourquoi le labo a investi dans une “boîte à gants”, une boîte en plexiglas où sont placés de gros gants. Comme l’explique le professeur Ngom, « Cet appareil crée un vide pour travailler avec des matériaux et des nanoparticules qui ne doivent pas entrer en contact avec l’oxygène. Et ça évite aussi de produire du COdeux lors de notre enquête, il ajoute.

Ndeye Maty Diop s’est rendue aux Etats-Unis, à l’université de Philadelphie, pour se former à l’utilisation de ce nouveau matériel. Plus que jamais, le laboratoire s’appuie sur des partenariats avec d’autres universités, en Afrique du Sud, au Canada, au Brésil et aux États-Unis, pour accéder à des instruments dont il ne dispose pas encore. Une façon de mutualiser la recherche et donc d’être à la fois plus efficace et éthique.

Ibrahima Gningue, étudiant en physique, examine l'état d'une solution d'eau distillée et de coques d'arachides qu'il envisage d'utiliser pour le stockage d'énergie, au laboratoire de l'Université Cheikh Anta Diop à Dakar, au Sénégal, le 19 novembre 2021.

« En recherche, il y a des règles à suivre et des comportements à adopter. Être en contact avec des nanoparticules, dont certaines sont dangereuses, nécessite une préparation physique et mentale », précise Ndeye Maty Ndiaye. Pour elle, l’éthique implique aussi le respect des membres de l’équipe de recherche, l’échange des savoirs et la solidarité. Vengeance de la part de son entourage qui, plus jeune, l’avait dissuadée de se consacrer à la science, arguant que c’était “trop ​​compliqué pour une fille”.

Dossier réalisé en collaboration avec la Fondation L’Oréal.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here