Lettres : juin 2023


Stratégie de batterie

Anthony King a décrit l’avenir incertain de la fabrication en usine de batteries lithium-ion au Royaume-Uni. Il y a plus de 45 ans, le premier programme de recherche européen multicentrique et binational était consacré au développement de nouveaux matériaux pour les batteries avancées. J’ai veillé à ce que la découverte de John Goodenough, lauréate du prix Nobel, des cathodes d’oxyde en couches dans le cadre de ce programme soit brevetée dans le monde entier.

Pour des raisons très valables à l’époque, l’accent était mis sur le développement de cellules au lithium à l’état solide avec électrolyte polymère ; encore l’idéal. Il y avait, et il y a toujours, une excellente diversité d’expertise pertinente dans les universités britanniques. Mais il n’y a jamais eu de stratégie plus large que celle que nous, chercheurs, avons nous-mêmes développée. Lorsque Sony a révélé la batterie lithium-ion quelques années plus tard, il n’y avait aucun moyen efficace de développer une base de fabrication britannique sérieuse. Je crois que plusieurs millions de livres ont découlé du brevet, mais il semble qu’il n’y ait eu aucun moyen efficace de développer une industrie britannique des batteries au lithium prospère.

Et maintenant ? L’accent devrait-il être mis sur le subventionnement des gigafactories imitatrices pour attirer ou conserver la fabrication de véhicules électriques au Royaume-Uni ? L’augmentation de la taille et du nombre de véhicules au cours des dernières années a créé des environnements malsains et antisociaux dans les villes et les villages que les véhicules électriques, avec l’usure des pneus un problème majeur, ne feront pas grand-chose pour améliorer. Les administrations urbaines progressistes recherchent un avenir plus durable, plus équitable et plus sain où les voitures ne domineront plus. Il existe de nombreuses applications stationnaires pour les batteries qui pourraient utiliser la technologie sodium-ion avec des exigences de matériaux plus respectueuses de l’environnement que le lithium-ion. S’il doit y avoir une stratégie pour les batteries, peut-être développer d’abord une vision pour le transport et le stockage de l’énergie dans une économie à faible émission de carbone et affirmant la vie. Suivez ensuite les exigences de la batterie qui suivent.

Bruce Tofield MSRC
Londres, Royaume-Uni

Puissance de thorium

La principale réaction à la menace du changement climatique a entraîné une réaction gouvernementale mondiale presque universelle : éliminer le CO2-produire des procédés par tous les moyens possibles. Le zéro net (la négation complète des gaz à effet de serre produits par l’activité humaine) est fixé pour 2050. Le coût : l’Office for Budget Responsibility a estimé un coût au Royaume-Uni de 1,4 billion de livres sterling, l’ONU (au niveau mondial) à 123 billions de dollars (99 billions de livres sterling). Les deux sommes représentent une catastrophe économique ; mais des centaines de milliards de livres ont déjà été gaspillées. Aucun n’était nécessaire.

Toutes les stratégies gouvernementales de zéro net sont axées sur l’élimination du CO2 par un mélange de technologies. Un objectif plus rationnel est de poursuivre une technologie la moins coûteuse qui, par coïncidence, élimine le CO2 émissions. Ce changement d’orientation nuancé se traduit par une stratégie à conclusion unique simple et économique, répondant à tous les défis possibles.

L’hydroélectricité a longtemps été le producteur d’électricité le moins cher, mais sa topographie est limitée. Le nucléaire reste alors la seule alternative continue sans CO2 éprouvée à grande échelle – mais cela échoue sur le coût, la sécurité, la demande d’eau de refroidissement et la formidable résistance des groupes environnementaux bien financés.

Il y a un remplacement : substituer l’uranium par le thorium. Il élimine non seulement le risque d’accident cataclysmique, mais répond également à toute la demande future d’électricité à un coût similaire à celui de l’hydroélectricité. Une stratégie alternative entièrement chiffrée a atteint le secrétaire d’État britannique aux affaires, à l’énergie et à la stratégie industrielle en avril 2022 – qui a refusé d’évaluer la proposition de viabilité, malgré sa tabulation des coûts de construction du CO2-les technologies libres montrant toutes les options nucléaires coûtant nettement moins cher que le parc de turbines Hornsea 1 (10 milliards de livres sterling), tombant à 1,57 milliard de livres sterling (estimation du thorium).

Calder Hall a été la première centrale nucléaire à grande échelle au monde en 1954. Elle a été conçue, construite et exploitée en huit ans par 20 000 employés nouvellement formés à une époque où le Royaume-Uni était effectivement en faillite. Le Royaume-Uni est désormais la cinquième plus grande économie du monde, accueille quatre des 10 meilleures universités, compte le deuxième plus grand nombre de lauréats du prix Nobel et la ville est classée meilleur centre de services financiers et professionnels au monde. Pourquoi le gouvernement manque-t-il de confiance pour imiter les succès passés? En utilisant les dernières méthodologies d’IA, d’apprentissage automatique, d’électronique et d’automatisation pilotée par robot, chaque partie du secteur de l’ingénierie sera revigorée, créant ainsi de nouvelles opportunités d’exportation de vastes proportions.

Ken Jones
Par email

Pas si rare

Je viens de lire l’article sur la conception de matériaux magnétiques sans terres rares. Les chercheurs américains ont conçu un matériau d’aimant cobalt-fer-bore par apprentissage automatique. Le travail était intéressant en soi. Le matériau pourrait vraisemblablement être utilisé comme substitut des matériaux magnétiques néodyme fer bore. Cependant, il convient probablement de souligner que le néodyme est en fait plus abondant que le cobalt dans la croûte terrestre et que, bien que de nombreux pays européens n’aient pas d’approvisionnement indigène en néodyme, ils n’ont pas non plus d’approvisionnement indigène en cobalt.

Le problème avec le néodyme et les autres métaux des terres rares n’est pas qu’ils sont rares mais qu’ils sont très abondants par rapport à la demande, ce qui a permis à un petit nombre de producteurs, principalement en Chine, de s’accaparer le marché. Cela ne serait pas possible pour un métal comme le cuivre qui est beaucoup plus demandé. Il existe de nombreux gisements de terres rares non exploités dans le monde qui pourraient être exploités si la volonté politique de soutenir les opérations existait.

AN Mather CChem MRSC
Leicestershire, Royaume-Uni

Volontaires pour la recherche de qualification professionnelle

J’ai 75 ans, auparavant chimiste de recherche qui s’est formé à temps partiel dans l’industrie via un apprentissage au GRSC et au MRSC suivi d’un MPhil à temps partiel par la recherche. Je suis maintenant dans ma troisième année à temps partiel d’un programme de doctorat à temps partiel de six ans à l’université sur mon propre projet d’histoire autofinancé visant à comparer les diplômes professionnels aux diplômes universitaires pendant la période d’après-guerre 1945-1990. Je serais intéressé par toute personne souhaitant participer à un questionnaire, toutes les informations étant strictement confidentielles et les données anonymisées conformément à l’éthique de la recherche.

Robert Slinn CChem MRSC
rns510@york.ac.uk

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