Un chercheur marocain crée une puce pour recharger les batteries en 10 minutes

Fruit de cinq années de recherche sur le contrôle des batteries au lithium, cette découverte fait actuellement le tour du monde accaparant l'attention des journaux et magazines scientifiques internationaux.

Ce succès mondial ne lui fait aucunement perdre le sens de l'humilité. Pour lui, il s'agit d'une contribution à la recherche de solutions à des problèmes techniques qui touchent tout le grand public.

L'éminent scientifique, qui dirige le programme "batteries" à la Nanyang technological university de Singapour, pense que la recherche scientifique a aussi pour objectif d'améliorer le quotidien des gens dans tous les domaines, en plus de la création du savoir. 

En fait, cette puce n'est pas la première grande trouvaille du Pr. Yazami, car il avait déjà joué un rôle déterminant dans le développement des premières batteries lithium-ion dans les années 80, ce qui lui a valu le prestigieux prix Draper 2014 de la National academy of engineering. 

A propos de cet acharnement sur les batteries lithium, le scientifique marocain confie, dans une déclaration à la MAP, avoir toujours été gêné par rapport au fonctionnement des batteries, comme ces grains de sables dans les chaussures, qui gênent mais n'empêchent pas de marcher.

"La charge rapide en est une, comme l'est la durée de fonctionnement, la sécurité, le prix. Je ne suis satisfait que lorsque je résous ce problème. Cela peut prendre des années, mais je ne lâche jamais. Je ne réussis pas toujours mais cela ne me décourage pas de continuer", affirme-t-il.

Réduire les risques de surchauffe

L'effort de Rachid Yazami semble être payant. Son invention suscite un intérêt considérable qui se justifie non seulement par son impact économique sur un marché des batteries au lithium-ion estimé à 22 milliards de dollars à l'horizon 2020, mais aussi par les réponses pertinentes qui peuvent être apportées à travers cette percée en termes de sécurité.

En effet, le chercheur marocain avance, à titre d'exemple, la série de problèmes techniques auxquels devait faire face le fameux long courrier Boing 787 Dreamliner liés justement à des incendies causés par la surchauffe des batteries lithium, qui peut parfois être fatale.

"Il s'agissait pour nous de trouver une réponse à la question: pourquoi les batteries s'enflamment et que peut-on faire pour réduire le risque?", souligne-t-il.

Son équipe suit alors la piste des systèmes électroniques de contrôle des batteries. "Un des moyens de diagnostic de l'état et de la sécurité de la batterie que nous avons brevetée consiste à mesurer le spectre d'entropie, qui est pour la batterie ce qu'un électrocardiogramme est pour un patient", explique le chercheur marocain.

"Un spectre d'entropie", poursuit-il, "renseigne sur l'état de santé et le risque d'un accident". "La puce que nous avons développée mesure cette entropie à partir de données relatives au courant, à la tension et à la température de la batterie."

"On a alors découvert que cette puce pouvait aussi communiquer des informations utiles au chargeur de la batterie. Ce dernier met alors en œuvre un "Protocole adaptif de charge" différent de ce qui existe aujourd'hui, qui peut, si besoin est, charger la batterie en 10 minutes selon son état de santé bien sûr", conclut Pr. Yazami.

Une technologie à portée économique

Interrogé sur l'éventuel impact économique de cette percée technologique, il se dit convaincu que cette nouvelle technologie sera implémentée dans tous les domaines d'application des batteries au lithium tels l'électronique portable (smartphones, tablettes, PC), les véhicules électriques (vélos, scooters, voitures, bus, camions, bateaux), et dans les systèmes de stockage de l'énergie en particulier l'énergie solaire et éolienne.

Les applications ne concernent pas seulement la charge rapide, mais aussi la détermination précise de l'état de charge, de l'état de santé et de l'état de sécurité, qui sont importantes pour un usage sûr et de long terme des batteries, selon le chercheur.

Pour le cas des smartphones, devenus quasiment indispensables, le grand besoin se fait sentir notamment en termes de systèmes qui durent le plus longtemps possible entre deux charges et/ou chargent très vite. Toutes ses questions reviennent à trouver des matériaux capables de stocker plus d'énergie dans un laps de temps raisonnablement court, et qui durent plusieurs années, note M. Yazami.

Le professeur marocain, qui a travaillé au Centre national de recherche scientifique (CNRS, France), à l'Université de Kyoto et au California institute of technology à Los Angeles, reste attaché à son pays et suit de près les réalisations dans le domaine des technologies.

"Je suis Marocain certes et j'en tire une fierté, mais quand j'exerce mon métier de chercheur, je ne pense pas à ma nationalité, mais plutôt à servir l'humanité", confie-t-il.

"Je suis déjà en contact avec les organismes marocains qui travaillent sur le solaire et je suis de près leurs travaux", fait-il savoir, ajoutant que le stockage des énergies solaire et éolienne est nécessaire car ces dernières sont discontinues.

"Les batteries au lithium peuvent apporter une solution au stockage en parallèle avec le système déjà adopté et conçu à base de sels fondus dans le cas du solaire. Le besoin est tel qu'une production de batteries au lithium au Maroc devrait être sérieusement envisagée pour accompagner les projets nationaux d'énergies solaire et éolienne", préconise Rachid Yazami, qui dit espérer que sa nouvelle découverte ait des retombées économiques positives au Maroc.

Rachid Yazami, 62 ans, a effectué ses études secondaires aux Lycées Moulay Rachid et Moulay Driss à Fès. Il obtient le baccalauréat en sciences mathématiques en 1971.

Après une année à l'Université Mohammed V de Rabat, il rejoint la ville française de Rouen où il intègre les classes préparatoires aux grandes écoles, avant d'être admis en 1978 à l'Institut polytechnique de Grenoble (INP). Après l'obtention d'un diplôme de Grenoble INP (Phelma, ex-Enseeg), Rachid Yazami effectue un doctorat au laboratoire d'Adsorption et réaction de gas sur solide associé au CNRS sur les composés d'insertion du graphite, qui sont des matériaux complexes utilisés dans les électrodes des batteries.

(Avec MAP)