Publié le 3 octobre 2025 à 13h00. Des chercheurs du MIT ont mis au point une nouvelle génération de béton capable de stocker de l’énergie, ouvrant la voie à des infrastructures plus durables et autonomes.
- Des scientifiques développent depuis plusieurs années des bétons multifonctionnels, capables de s’auto-réparer ou de capturer le carbone.
- Une nouvelle étude améliore les techniques de transformation de dalles de béton en batteries, une solution potentielle pour le stockage de l’énergie renouvelable.
- Cette innovation repose sur une technique appelée béton de carbone conducteur d’électrons, ou EC3.
Le béton, matériau de construction fondamental depuis des millénaires – les Romains étaient particulièrement réputés pour sa durabilité – connaît aujourd’hui une nouvelle ère d’innovation. Au-delà de la simple résistance, les chercheurs explorent désormais ses potentialités pour répondre aux défis environnementaux et énergétiques contemporains.
Des bétons capables de s’auto-réparer ont déjà été mis au point, ainsi que des formulations agissant comme des puits de carbone pour séquestrer le CO2, et même des bétons susceptibles d’améliorer les rendements agricoles en favorisant la croissance des cultures. La dernière avancée en date, issue du Massachusetts Institute of Technology (MIT), consiste à transformer le béton en une véritable batterie. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue PNAS et détaillent la composition d’un mélange de ciment, d’eau, de noir de carbone ultrafin (constitué de particules à l’échelle nanométrique) et d’électrolytes, capable de former ce qu’ils appellent un « béton de carbone conducteur d’électrons » ou EC3, créant ainsi un nanoréseau conducteur qui peut stocker de l’énergie.
« La clé de la durabilité du béton réside dans le développement de ‘bétons multifonctionnels’, intégrant des fonctionnalités telles que le stockage d’énergie, l’auto-réparation et la séquestration du carbone », a déclaré Admir Masic, auteur principal de l’étude du MIT, dans un communiqué de presse. « Le béton étant déjà le matériau de construction le plus utilisé au monde, il est logique de tirer parti de cette ampleur pour créer des avantages supplémentaires. »
Ce n’est pas la première tentative d’intégrer des propriétés électriques au béton. En 2023, des dalles de béton auto-chauffantes ont été installées au parc Odori à Sapporo, au Japon, une ville qui reçoit près de 500 centimètres de neige par an. Dans cette nouvelle étude, les scientifiques du MIT se sont concentrés sur la structure à l’échelle nanométrique pour comprendre sa composition et optimiser les électrolytes utilisés dans le béton. Ils ont constaté que les meilleures performances étaient obtenues en ajoutant des électrolytes organiques (à base de sels d’ammonium quaternaire avec de l’acétonitrile) directement à l’eau de mélange, ce qui permettait de créer des électrodes plus épaisses et donc de stocker davantage d’énergie. L’équipe estime qu’un bloc de EC3 de la taille d’un réfrigérateur peut stocker jusqu’à 2 kilowattheures d’énergie.
« Les Romains ont réalisé des avancées considérables dans la construction en béton. Des structures massives comme le Panthéon sont encore debout aujourd’hui, sans renforcement », a souligné Masic dans un communiqué. « En poursuivant leur esprit d’association entre science des matériaux et vision architecturale, nous pourrions être à l’aube d’une nouvelle révolution architecturale avec des bétons multifonctionnels comme l’EC3. »
Dans le prolongement de cette thématique romaine, les chercheurs ont également construit une arche miniature pour tester la compatibilité entre la structure et le stockage d’énergie. Cette structure fonctionnait à 9 volts, supportait son propre poids et alimentait une lampe LED. Il est intéressant de noter que la lampe clignotait lorsque la structure était soumise à une contrainte – bien que cela ne soit pas idéal pour éclairer de grands espaces comme le Panthéon, cela pourrait s’avérer extrêmement précieux comme outil de diagnostic. « Nous pourrions ainsi surveiller l’état de santé d’une structure en temps réel et détecter les zones de stress », a précisé Masic.
L’application la plus prometteuse de ces nouvelles batteries en béton réside dans le stockage de l’énergie verte. Bien que la production d’énergie renouvelable ait connu une croissance rapide ces dernières décennies, son stockage reste un défi majeur. L’omniprésence du béton dans les villes et les zones résidentielles pourrait contribuer à résoudre ces problèmes de stockage.
« Ce qui nous enthousiasme le plus, c’est que nous avons pris un matériau aussi ancien que le béton et démontré qu’il peut accomplir quelque chose de totalement nouveau », a déclaré James Weaver, co-auteur de l’étude du MIT, dans un communiqué. « En combinant les nanosciences modernes avec un élément fondamental de la civilisation, nous ouvrons la voie à des infrastructures qui non seulement soutiennent nos vies, mais les alimentent également. »
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