Ce supercondensateur à base de ciment est imprimable en 3D et aussi résistant que le béton commercial utilisé pour les dalles et les escaliers. Crédit : ACS Nano (2026). DOI : 10.1021/acsnano.6c09927
Et si l’énergie alimentant votre maison ou votre bureau pouvait être produite, stockée et utilisée au même endroit ? C’est l’espoir des bâtiments de demain, alimentés par des sources renouvelables et dont l’énergie serait stockée à proximité, voire intégrée au béton utilisé pour leur construction. Dans un article publié dans ACS Nano , des chercheurs ont mis au point un supercondensateur en ciment performant, capable de stocker l’énergie et dont les résultats, lors de tests, sont aussi bons que ceux du béton commercial.
Les supercondensateurs stockent de faibles quantités d’énergie, mais ils l’absorbent et la restituent rapidement, et ce pendant des millions de cycles dans certains cas. Ainsi, en intégrant ces dispositifs directement dans des matériaux de construction comme le ciment, les chercheurs espèrent que l’énergie produite à proximité du bâtiment (par des panneaux solaires, par exemple) pourrait être stockée à l’intérieur de la structure, plutôt que dans des batteries encombrantes sur le toit ou dans un local technique.
« Si l’énergie renouvelable est disponible pour recharger [les supercondensateurs] suffisamment fréquemment, ils pourraient répondre à certains besoins énergétiques grâce à des cycles de charge et de décharge répétés », explique Zhong, l’auteur principal de l’étude.
Zhong et ses collègues, Wencai Ren et Haiping Wu, ont d’abord mélangé des nanotubes de carbone, du noir de carbone et du ciment pour former une encre d’électrode imprimable. Ensuite, à l’aide d’une imprimante 3D, ils ont déposé cette encre sur une petite dalle de béton selon un motif évoquant des doigts entrelacés.
Résumé visuel. Crédit : ACS Nano (2026). DOI : 10.1021/acsnano.6c09927
L’hydratation du ciment contenu dans la dalle a permis à ses pores de se remplir d’eau et d’ions, facilitant ainsi leur circulation entre les électrodes. Ce dispositif, en réduisant la distance parcourue par les ions chargés, a permis d’obtenir un supercondensateur globalement plus performant que les versions précédentes .
Des tests ont révélé que le supercondensateur à base de ciment présentait une résistance à la compression comparable à celle du béton commercial utilisé pour les dalles et les escaliers. Trois dispositifs imprimés sur la même dalle et reliés entre eux ont également alimenté un petit ensemble de LED. À l’avenir, ces supercondensateurs pourraient alimenter une multitude d’appareils, de l’éclairage de secours aux capteurs autonomes.
L’équipe a finalement découvert que le nouveau supercondensateur fonctionnait de manière stable sous des variations de température modérées, mais qu’aux alentours de 0 degré Fahrenheit (-18 degrés Celsius), ses performances commençaient à décliner. Les recherches futures porteront sur le renforcement des supercondensateurs pour les conditions climatiques froides.
Zhong explique que « si les matériaux de construction pouvaient non seulement supporter des structures, mais aussi stocker de l’énergie, percevoir leur environnement et même interagir avec les personnes, les bâtiments deviendraient bien plus que de simples abris passifs. Ils pourraient devenir de véritables environnements intelligents. »
