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Piles zinc-air
Dans un monde devenu portable, les piles sont essentielles. sans ces petites alimentations sans prétention pour faire fonctionner nos ordinateurs portables, téléphones portables et assistants numériques personnels, nous pourrions tout aussi bien revenir à l'époque du papier et des pigeons. Pour autant que les batteries offrent, cependant, elles nous ennuient toujours avec leur besoin fréquent de recharger ou de remplacer complètement. Dernièrement, la pile zinc-air est devenue un nouveau choix d'alimentation pour les appareils électroniques portables, fournissant jusqu'à trois fois l'énergie des piles alcalines courantes dans un boîtier plus compact.
Les piles zinc-air fonctionnent comme les batteries conventionnelles en ce sens qu'elles génèrent de l'électricité à partir de réactions chimiques. Mais au lieu d'emballer les ingrédients nécessaires à l'intérieur de la cellule, les batteries zinc-air obtiennent l'un de leurs principaux réactifs, l'oxygène, de l'air extérieur. Les molécules d'oxygène pénètrent dans la cellule par de minuscules trous dans la partie supérieure, puis entrent en contact avec une électrode chargée positivement (cathode) en carbone poreux. L'eau et d'autres molécules déjà présentes dans les pores de l'électrode réagissent avec l'oxygène pour produire de l'hydroxyle. Ces molécules, et d'autres hydroxyles préexistants, migrent à travers un séparateur d'air vers une électrode chargée négativement (anode) constituée d'un gel de zinc. Les hydroxyles se lient à une molécule de zinc pour former du zincate, qui se divise immédiatement en deux hydroxyles, une molécule d'eau et de l'oxyde de zinc, et libère deux électrons qui traversent un circuit pour alimenter un appareil, généralement un téléphone portable ou une prothèse auditive.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de septembre 2001
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L'utilisation d'un réactif de l'air permet d'économiser de l'espace, réduisant la taille et le poids de la batterie. Et contrairement à certaines batteries utilisées dans les appareils sans fil, les piles zinc-air ne contiennent aucun composé toxique et ne sont ni hautement réactives ni inflammables. En fait, ils peuvent être recyclés, éliminés en toute sécurité ou, dans certains cas, rechargés avec du zinc neuf. Leur seul inconvénient est qu'un contact constant avec l'air ambiant peut soit assécher le gel de zinc, soit, si les conditions sont trop humides, l'inonder de vapeur d'eau. Les deux rendent la batterie moins puissante. AER Energy Resources de Smyrne, GA, a trouvé un moyen de diffuser l'air (encart du bas). Et une autre entreprise, Electric Fuel, développe une technologie de batterie zinc-air pour les automobiles. Au lieu d'aspirer de l'essence, nos voitures pourraient un jour respirer de l'air.