Défi impact Tech propre d’Impact Canada – Défi Plein potentiel
Transcription
Salient
Il est important pour les entreprises de mettre au point la prochaine génération de technologies de batteries rechargeables, car les batteries jouent un rôle essentiel dans la lutte contre les changements climatiques.
GBatteries
Le Canada se classe au quatrième rang mondial des pays possédant les réserves de matières premières nécessaires pour produire des batteries au lithium-ion.
e-Zinc
Afin d’atteindre nos objectifs de décarbonisation, nous savons que le stockage de l’énergie est indispensable. Il représente le « Graal » pour parvenir à une plus grande pénétration des énergies renouvelables.
Calogy
De nos jours, le secteur des transports est l’un des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre. Que pouvons-nous faire? L’électrification de notre flotte de véhicules et l’utilisation d’électricité renouvelable nous permettraient de nous attaquer au problème à la source.
Agora
Les occasions de mettre au point des batteries novatrices pour être en mesure de stocker de grandes quantités d’énergie à l’échelle du réseau sont considérables. Le besoin existe. Le marché se développe de façon exponentielle; c’est donc le moment idéal d’inventer, de mettre au point et de commercialiser de nouvelles batteries.
Salient
Il est important de savoir que notre batterie au zinc-ion est essentiellement semblable à la batterie au lithium-ion. Nous avons conçu cette solution de rechange à la batterie au lithium-ion au moyen de matériaux bien plus abondants, bien moins coûteux et intrinsèquement sécuritaires.
En trouvant une solution aux problèmes de rareté des matériaux et de sécurité, et en réduisant les coûts de façon importante, nous pouvons fabriquer les batteries qui permettront aux énergies renouvelables de devenir la principale source d’électricité de l’humanité.
e-Zinc
Le Canada dispose de ressources et de capacités importantes, que ce soit sur le plan des minéraux, du traitement, de la fabrication, de l’assemblage, de l’intégration des systèmes et du déploiement, y compris, en fait, les cas d’utilisation pour le stockage de l’énergie. Par conséquent, nous avons une importante occasion à même le territoire canadien de créer une chaîne de valeur globale et complète de stockage de l’énergie, pour offrir des solutions non seulement à l’échelle locale, mais également à l’échelle internationale.
Notre technologie est différente, en ce sens qu’elle permet de découpler la puissance de l’énergie, ce qui nous permet de stocker de grandes quantités d’énergie et ainsi déployer des systèmes de stockage de l’énergie de très longue durée.
Nous mettons au point une technologie longue durée axée sur le couplage avec la production d’énergies renouvelables, afin de nous permettre d’atteindre réellement nos objectifs de décarbonisation à l’échelle du réseau. Le Canada offre réellement une foule d’occasions uniques.
GBatteries
Le système de gestion active des batteries de GBatteries, un protocole de recharge fondé sur un logiciel, permet de produire des batteries dix fois plus rapidement, sans égard à la composition chimique, et en réduisant les coûts de 15 %. Grâce à l’analyse de l’état de santé en temps réel, le protocole permet d’accélérer de façon sécuritaire la vitesse de recharge, afin qu’elle soit la même que celle d’un plein d’essence, sans compromettre la durée de vie.
Une batterie au lithium-ion est composée de deux électrodes submergées dans un électrolyte. Lorsque nous chargeons la batterie, les ions se mettent à circuler d’une extrémité à l’autre. Plus le chargement de la batterie est rapide, plus les ions se mettent à circuler rapidement. Et plus les ions circulent rapidement, plus le trafic d’ions augmente à l’intérieur des éléments de la batterie.
En revanche, la technologie de GBatteries est un protocole de recharge à impulsions qui nous permet de charger les batteries et de transmettre des impulsions, à la différence que chacune des impulsions diffère en taille, en dimension et en forme. Pendant que nous chargeons la batterie et envoyons une rafale donnée d’ions, nous surveillons le trafic et l’ajustons en conséquence. Ainsi, la batterie fonctionne à son impédance ou résistance interne la plus faible, ce qui permet d’éviter une augmentation de la température de la batterie et d’obtenir une charge extrêmement rapide ainsi qu’une faible détérioration, et ce, de façon sécuritaire.
Calogy
Grâce à nos plans de masse thermiques (thermal ground plane, ou TGP), nous parvenons à conserver une température uniforme dans l’ensemble du bloc-batterie, ce qui favorise le chargement rapide et évite au bloc-batterie de surchauffer.
En conséquence, nous pouvons utiliser un système de refroidissement à air, ce qui peut être tout aussi efficace qu’un bloc-batterie à refroidissement liquide, et ainsi simplifier la mise en œuvre tout en réduisant le poids et en offrant une grande performance.
De nos jours, le secteur des transports est l’un des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre, et l’électrification de la flotte de véhicules constitue une façon de tirer profit de notre électricité renouvelable afin de réduire l’incidence des transports sur les générations à venir. Chez Calogy Solutions, nous offrons une technologie qui permet de produire des batteries moins coûteuses, plus efficaces, plus sécuritaires, qui durent plus longtemps et qui peuvent se recharger plus rapidement qu’une batterie ordinaire.
Agora
Il faut tout d’abord savoir qu’Agora Energy est un pionnier d’un nouveau secteur transformateur, créant des sources d’énergie fonctionnant au CO2. Il faut également savoir que l’entreprise canadienne a inventé et est en train de mettre au point la première technologie de batteries rédox fonctionnant au CO2 capable de stocker de l’énergie de façon prolongée et à grande échelle.
Contrairement aux batteries qui nous sont proposées aujourd’hui, nous offrons des solutions à deux marchés en pleine croissance, à savoir le stockage de l’énergie et la transformation de CO2 en produits commercialisables. En ce sens, nous permettons d’harmoniser les intérêts économiques des grands émetteurs de CO2 comme les producteurs de ciment, avec ceux des producteurs d’énergies renouvelables et des consommateurs.
La création d’une technologie de batteries innovante pour répondre aux besoins énergétiques de l’avenir est un élément crucial des objectifs climatiques du Canada.
Ce défi a été créé afin de libérer le potentiel des technologies de batterie canadiennes en vue d’accroître la densité énergétique, la plage de température, la durée de vie et le coût. Lancé en 2019, le défi Plein potentiel reconnaissait que la demande mondiale en technologie de batteries était en pleine croissance et qu’il fallait accélérer le rythme de l’innovation canadienne afin d’accroître la compétitivité de l’écosystème canadien des batteries.
Le défi Plein potentiel a mis au défi les innovateurs canadiens de réaliser des développements technologiques qui feraient progresser les technologies propres liées aux batteries pour usage dans les véhicules électriques, les maisons, les entreprises et les collectivités, dans le but ultime d’accélérer les innovations technologiques canadiennes les plus prometteuses en matière de batteries, du laboratoire au marché, pour réduire les émissions nocives et intégrer l’énergie renouvelable au réseau électrique.
Processus
Au départ, le défi a reçu 39 demandes, qui ont été examinées par un jury d’experts. Une fois les cinq finalistes sélectionnés, chacun a reçu le soutien suivant pendant une période d’incubation de deux ans :
- un soutien financier maximal de 770 000 $ afin de créer un concept de solution de batterie proposé en vue d’en faire un prototype pouvant faire l’objet d’essais et produire des données probantes afin de démontrer la fonctionnalité et les répercussions de cette solution.
Grand prix
Après l’élaboration des prototypes et les essais réalisés pour en déterminer la performance, les finalistes ont présenté les résultats et leurs plans de commercialisation afin de se faire concurrence pour le grand prix d’un million de dollars.
Collaborateurs au défi
- The Electrochemical Society
- Innovation en énergie électrique
- Propulsion Québec
- Centre for Urban Energy de l’Université métropolitaine de Toronto
- Mobilité électrique Canada
Finalistes et projets
e-Zinc (Disponible en anglais seulement) – Gagnant du défi
Le système de stockage de l’énergie à base de zinc créé par e-Zinc peut être considérablement moins dispendieux que les systèmes comparables au lithium-ion pour des applications de longue durée. Plus important encore, son système de stockage d’énergie peut effectuer un cycle sans détérioration de sa capacité. Il est aussi résistant au feu, composé de matériaux entièrement recyclables et ne dépend pas de métaux précieux, en plus de présenter un délai de réponse rapide. En apprendre plus sur le projet de e-Zinc.
Agora Energy Technologies Ltd. (Disponible en anglais seulement)
Élaboration d’une solution technologique de batterie non métallique novatrice qui utilise le CO2 produit industriellement et capté pour stocker l’électricité. En apprendre plus sur le projet de Agora Energy Technologies Ltd.
Calogy Solutions Inc.
L’entreprise vise à aborder la diminution de la performance des véhicules électriques à batterie dans un climat froid grâce à une technologie de gestion thermique de pointe. En apprendre plus sur le projet de Calogy Solutions Inc.
GBatteries Energy Canada Inc. (Disponible en anglais seulement)
Application de la technologie de recharge rapide afin de révolutionner une étape importante de la fabrication (la formation) afin de réduire considérablement les coûts et d’améliorer la performance des éléments de batterie. En apprendre plus sur le projet de GBatteries Energy Canada Inc.
Salient Energy Inc. (Disponible en anglais seulement)
Batterie au zinc-ion à la fine pointe de la technologie – une solution de remplacement à faible coût pour les batteries au lithium-ion, dans les situations où le coût du cycle de vie et la sécurité sont plus importants que le poids. En apprendre plus sur le projet de Salient Energy Inc.
Pour en savoir plus
- Défi Plein potentiel
- Vidéo : Défi Plein potentiel
- Le Canada dévoile les noms des gagnants des défis d’Impact Canada
Depuis 2017, Ressources naturelles Canada a consacré 75 millions de dollars à six défis liés aux technologies propres dans le cadre de l’initiative d’Impact Canada. Ces défis ont pour noms : À tout casser, Branchés sur l’avenir, Femmes en tech propres, Initiative autochtone pour réduire la dépendance au diesel, Plein potentiel et Visez haut!
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