Publié le 7 octobre 2025 14h38. Des chercheurs du MIT ont franchi une étape décisive dans le développement d’une nouvelle génération de matériaux de construction capables de stocker l’énergie, ouvrant la voie à des bâtiments, des ponts et des infrastructures urbaines capables de s’autoalimenter.
- Le béton de carbone conducteur d’électrons (EC³) a vu sa capacité de stockage d’énergie multipliée par dix en deux ans.
- Un mètre cube de ce matériau peut désormais stocker plus de 10 kilowattheures d’électricité, soit l’énergie nécessaire pour alimenter un foyer pendant une journée.
- Cette innovation pourrait offrir une solution au défi du stockage de l’énergie renouvelable, en permettant de pallier l’intermittence du soleil et du vent.
Le MIT a annoncé une avancée significative dans le domaine du stockage d’énergie intégré aux infrastructures. Leur matériau innovant, baptisé béton de carbone conducteur d’électrons (EC³), promet de transformer la manière dont nous concevons et alimentons nos villes. Ce béton spécial est fabriqué à partir d’un mélange de ciment, d’eau, d’un électrolyte liquide courant et d’une poudre de carbone ultrafine, le noir de carbone nanométrique.
Lorsque ces ingrédients sont combinés, ils créent un réseau dense et conducteur capable de transporter une charge électrique. Une fois intégré dans les structures de construction, le matériau permet de stocker et de libérer l’énergie selon les besoins. Cette approche relève du stockage d’énergie supercapacitif, une technologie qui gagne en intérêt pour sa capacité à stocker rapidement de grandes quantités d’énergie.
Selon les chercheurs, cette avancée est cruciale pour surmonter l’un des principaux obstacles au développement des énergies renouvelables : le stockage de l’énergie produite de manière intermittente. Comment alimenter une ville lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent est faible ? EC³ pourrait fournir une réponse.
Une étude récente, publiée le 29 septembre dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), révèle que la capacité de stockage d’énergie de l’EC³ a été multipliée par dix depuis 2023. Aujourd’hui, un mètre cube (176,5 pieds cubes) de ce matériau peut stocker plus de 10 kilowattheures d’électricité – une quantité suffisante pour alimenter un foyer moyen pendant une journée entière. Il y a deux ans, il aurait fallu neuf fois plus de volume pour atteindre le même niveau de stockage.
L’amélioration des performances est due à une meilleure compréhension de l’interaction entre le réseau de carbone et l’électrolyte, ainsi qu’à des modifications apportées au processus de fabrication. Au lieu d’imprégner les dalles de béton durcies avec l’électrolyte, les chercheurs ont désormais intégré l’électrolyte directement à l’eau utilisée lors du mélange initial. Cette méthode permet de produire des dalles plus épaisses et plus riches en énergie sans compromettre la conductivité.
L’équipe a également exploré différents types d’électrolytes, y compris l’eau de mer, et a identifié plusieurs options viables. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec un mélange de sels d’ammonium quaternaire – présents dans certains désinfectants ménagers – et d’acétonitrile, un solvant conducteur couramment utilisé dans l’industrie.
Ce qui enthousiasme particulièrement les scientifiques, c’est la relative simplicité des modifications apportées au processus de fabrication du béton pour obtenir l’EC³. Cela ouvre des perspectives considérables dans le domaine de la construction durable, avec la possibilité de développer un « béton multifonctionnel » capable de stocker l’énergie, d’absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère et même de s’autoréparer.
Le matériau a déjà été testé au Japon pour chauffer des trottoirs en cas de neige, offrant une alternative potentielle au sel de déneigement. L’équipe du MIT travaille désormais sur des applications concrètes, allant de maisons autonomes en énergie à des places de stationnement et des routes capables de recharger les véhicules électriques.
« Ce qui nous excite le plus, c’est que nous avons pris un matériau aussi ancien que le béton et avons démontré qu’il peut faire quelque chose de complètement nouveau. »
James Weaver, professeur agrégé de sciences et d’ingénierie des matériaux à l’Université Cornell
L’EC³ ne rivalise pas avec la densité énergétique des batteries traditionnelles, comme les batteries lithium-ion (qui stockent des centaines de fois plus d’énergie dans le même volume), mais sa capacité à être intégré directement dans les structures de construction et sa longue durée de vie, sans dépendre de matériaux rares ou toxiques, en font une option particulièrement attrayante pour les chercheurs.
« Avec ces densités d’énergie plus élevées et une valeur démontrée dans un espace d’application plus large, nous avons maintenant un outil puissant et flexible qui peut nous aider à relever un large éventail de défis énergétiques persistants. »
Damian Stefaniuk, chercheur au MIT et auteur principal de l’étude
L’une des principales motivations de l’équipe est de faciliter la transition vers les énergies renouvelables. « L’énergie solaire, par exemple, a fait d’énormes progrès en termes d’efficacité. Cependant, elle ne peut générer de l’électricité que lorsqu’il y a suffisamment de soleil. La question est donc de savoir comment répondre à vos besoins énergétiques la nuit ou les jours nuageux ? »