Une équipe de chercheurs du MIT a dévoilé une innovation majeure qui pourrait transformer l’aviation électrique : une pile à combustible utilisant du sodium métallique liquide comme carburant, capable de stocker plus de trois fois plus d’énergie par unité de poids que les batteries lithium-ion actuelles utilisées dans les véhicules électriques[https://news.mit.edu/2025/new-fuel-cell-could-enable-electric-aviation-0527].
Pourquoi cette technologie est-elle révolutionnaire ?
- Densité énergétique exceptionnelle : Le prototype développé atteint plus de 1 500 wattheures par kilogramme au niveau de la cellule, et dépasserait 1 000 Wh/kg à l’échelle du système complet. À titre de comparaison, les meilleures batteries lithium-ion plafonnent à environ 300 Wh/kg, bien en dessous du seuil nécessaire pour l’aviation électrique commerciale, estimé à 1 000 Wh/kg[https://news.mit.edu/2025/new-fuel-cell-could-enable-electric-aviation-0527].
- Refill rapide : Contrairement aux batteries classiques qui nécessitent de longues périodes de recharge, cette pile à combustible peut être rapidement « rechargée » en remplaçant simplement la cartouche de sodium liquide, à la manière d’un plein de carburant traditionnel.
- Sécurité accrue : Bien que le sodium soit très réactif, la conception de la pile à combustible limite les risques d’emballement thermique, car un seul côté contient du sodium concentré, l’autre étant simplement exposé à l’air[https://news.mit.edu/2025/new-fuel-cell-could-enable-electric-aviation-0527].
Fonctionnement de la pile à combustible sodium-air
- Carburant : Du sodium métallique liquide, peu coûteux et abondant.
- Réaction : Le sodium réagit avec l’oxygène de l’air à travers un électrolyte céramique solide, produisant de l’électricité.
- Sous-produits : Au lieu de CO₂, la réaction génère de l’oxyde de sodium, qui absorbe le CO₂ atmosphérique pour former du bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude). Ce sous-produit, s’il atteint l’océan, pourrait même contribuer à réduire l’acidité des eaux, offrant un double bénéfice environnemental[https://news.mit.edu/2025/new-fuel-cell-could-enable-electric-aviation-0527].
Applications et perspectives
- Aviation régionale : Avec une densité énergétique suffisante, cette technologie pourrait rendre possible l’aviation électrique sur des vols régionaux, qui représentent environ 80 % des vols domestiques et 30 % des émissions du secteur aérien.
- Transport maritime et ferroviaire : Les besoins en énergie de ces secteurs pourraient également être satisfaits grâce à cette innovation, tout en réduisant les émissions de carbone.
- Économie circulaire : Les cartouches de sodium seraient rechargeables et réutilisables, facilitant la logistique et la maintenance.
Défis et prochaines étapes
- Production de sodium : Le sodium métallique est abondant (issu du sel), et son extraction à grande échelle a déjà été pratiquée par le passé, notamment pour la fabrication d’additifs pour carburants automobiles.
- Démonstration à grande échelle : L’équipe vise à produire une pile à combustible de la taille d’une brique capable d’alimenter un grand drone dans l’année à venir, étape cruciale vers la commercialisation.
- Startup Propel Aero : Les chercheurs ont fondé une entreprise pour accélérer le développement industriel de la technologie, hébergée à l’incubateur The Engine du MIT.
Cette pile à combustible sodium-air pourrait bien être la clé d’une aviation électrique viable à grande échelle, grâce à une densité énergétique inédite, une sécurité accrue et un impact environnemental potentiellement positif. Si les prochaines étapes de développement sont couronnées de succès, cette innovation pourrait transformer non seulement l’aviation, mais aussi d’autres modes de transport lourds.
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