Le Nobel de chimie aux pères des batteries lithium-ion

Le Prix Nobel de chimie a été décerné mercredi à l’Américain John Bannister Goodenough, au Britannique Michael Stanley Whittingham et au Japonais Akira Yoshino. Ils sont distingués pour le développement des batteries au lithium-ion.

« Ce type de batterie légère, rechargeable et puissante est maintenant utilisé partout, dans les téléphones et les ordinateurs portables, et les véhicules électriques », a indiqué l’Académie suédoise royale des sciences qui décerne le prix.

« Elle peut stocker des quantités significatives d’énergie solaire et éolienne, ouvrant la voie à une société libérée des énergies fossiles », a-t-elle ajouté.

Dans le sillage des crises pétrolières des années 1970, M. Stanley Whittingham, 77 ans, aujourd’hui professeur à la Binghamton University, dans l’Etat de New York, se met en quête de sources d’énergie non fossiles. C’est ainsi qu’il découvre une méthode pour produire de l’énergie à partir du lithium, un métal si léger qu’il flotte sur l’eau.

Lauréat le plus âgé

John B. Goodenough, professeur à l’Université du Texas à Austin et qui devient à 97 ans le plus vieux lauréat Nobel de l’histoire, fait ensuite le pari d’augmenter les propriétés de l’innovation si l’énergie est produite à partir d’oxyde métallique au lieu de disulfure.

En 1980, il démontre que la combinaison d’oxyde de cobalt et d’ions de lithium peut produire jusqu’à 4 volts. A partir de ces découvertes, Akira Yoshino, 71 ans, créée la première batterie commerciale, en 1985.

Plus de trois décennies plus tard, la demande de batteries au lithium-ion explose notamment avec l’essor du marché des véhicules électriques dans le contexte urgent du réchauffement climatique.

« Je pense que le changement climatique est un défi très grave pour l’humanité, et les batteries au lithium-ion peuvent stocker de l’électricité », a réagi Akira Yoshino, professeur à l’université Meijo de Nagoya au Japon, interviewé après l’annonce de son prix.

Recherches tous azimuts

Si au début, seulement 6% de la production mondiale de lithium était destinée aux batteries, elle en représente aujourd’hui 35%. Outre les batteries, il sert dans la fabrication de vitres, de céramiques, d’aluminium ou encore de médicaments.

De nombreux groupes de recherche de par le monde travaillent à faire évoluer les batteries lithium-ion. C’est le cas par exemple de celui de Vanessa Wood à l’EPF de Zurich.

« En 2015, la majorité des batteries produites dans le monde étaient pour l’électronique de divertissement, les smartphones et autres tablettes », a-t-elle indiqué à Keystone-ATS. Mais ces dernières années, la demande a augmenté pour les véhicules électriques et les accumulateurs d’énergies renouvelables, précise la spécialiste.

Selon elle, un autre défi est maintenant le recyclage. Celui des batteries de voitures au plomb est très efficace. Par contre, jusqu’ici, pour celles au lithium-ion, l’extraction des matières premières revient moins cher que de recycler les matériaux. Cela devrait changer au cours des prochaines années, espère Mme Wood.

Cinq femmes primées

Le prix de chimie 2018 était allé à l’Américaine Frances Arnold et son compatriote George Smith ainsi qu’au Britannique Gregory Winter pour leurs travaux exploitant les mécanismes de l’évolution pour créer de nouvelles et de meilleures protéines en laboratoire.

Avant Frances Arnold, Marie Curie (1911), sa fille Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) et Ada Yonath (2009) avaient été distinguées en chimie.

Quand elle reçut son prix, Marie Curie devint la première lauréate, tous sexes et disciplines confondus, à obtenir deux récompenses Nobel, étant déjà récipiendaire du prix de physique en 1903.

Le bal des Nobel

La médecine a ouvert le bal des Nobel 2019 lundi avec le sacre de deux Américains William Kaelin et Gregg Semenza, ainsi que du Britannique Peter Ratcliffe, auteurs de découvertes sur l’adaptation des cellules au manque d’oxygène qui ouvrent des perspectives prometteuses dans le traitement du cancer et de l’anémie.

Le prix de physique est allé mardi au Canado-Américain James Peebles, qui a mis ses pas dans ceux d’Einstein pour éclairer les origines de l’univers, et aux Suisses Michel Mayor et Didier Queloz qui, les premiers, ont révélé l’existence d’une planète en dehors du système solaire.

Suivra la littérature jeudi qui doit voir sacrer deux lauréats, l’un pour 2018, l’autre pour 2019, après que l’Académie suédoise qui le décerne en a reporté l’attribution l’an dernier en raison d’un scandale d’agression sexuelle. Le Nobel de la paix sera dévoilé vendredi à Oslo avant le prix d’économie qui conclura cette saison lundi.

Les lauréats reçoivent un chèque de 9 millions de couronnes (900’000 francs), à se partager le cas échéant entre récipiendaires d’un même prix, ainsi qu’une médaille et un diplôme. La remise officielle de cette distinction a traditionnellement lieu le 10 décembre, date à laquelle Alfred Nobel est décédé.