Énergies renouvelables

Arkema s'engage pour les énergies renouvelables

La demande mondiale en énergie devrait doubler d'ici à 2050. C’est un enjeu majeur pour les producteurs et gestionnaires d’énergies renouvelables, qui doivent satisfaire ce besoin, tout en réduisant les émissions de carbone. Arkema les accompagne en accélérant leur croissance grâce à l’innovation : aujourd’hui, un panneau solaire sur trois contient un produit du Groupe. Nous fabriquons des matériaux qui améliorent leurs performances et leur durée de vie mais aussi celles des batteries lithium-ion, ou encore une résine pour la fabrication d’éoliennes durables… et recyclables !

La demande mondiale en énergie devrait doubler d'ici à 2050. Mais dès aujourd’hui, la gestion optimisée des énergies fossiles et l'impératif de réduction des émissions de gaz à effet de serre, rendent incontournable le recours aux énergies renouvelables. Le groupe Arkema a fait de cette thématique un axe d’innovation majeur et participe à la croissance de nouveaux marchés, aussi bien dans le domaine de la production d’énergie que dans celui du stockage. Aujourd’hui, un panneau solaire sur trois contient un produit du Groupe.

Améliorer la compétitivité de l’énergie solaire

Utilisés dans la fabrication des panneaux solaires, ses matériaux contribuent à augmenter leurs performances tout en réduisant leur coût :

  • Les polymères fluorés PVDF Kynar® Film, extrudés sous forme de films multicouches ultra-fins et résistants, protègent les faces arrières des panneaux contre l’humidité et le vieillissement solaire. Ils prolongent ainsi la durée de vie des panneaux au-delà de 20 ans
  • Le Groupe a développé un grade d'EVA (copolymères d’éthylène-acétate de vinyle) Evatane®  destiné à l'encapsulation des cellules de silicium cristallin, un matériau onéreux et fragile. Cette résine présente comme avantages clés une parfaite transparence, l'absence de défauts de contact lors de son application, aucun jaunissement avec le temps et une excellente adhésion avec le verre de surface. Elle contribue au rendement et à la longévité du panneau
  • Pour parfaire son offre EVA, le groupe Arkema a développé un grade de peroxide organique, Luperox® Solar permettant d’accélérer la réticulation des EVA utilisés pour l’encapsulation des cellules, et ainsi d’optimiser la cadence de production des panneaux

Zoom sur... Apolhya® Solar

Les chercheurs du Groupe ont récemment mis au point Apolhya® Solar, un polymère thermoplastique nanostructuré, destiné à l’encapsulation des nouvelles générations de modules photovoltaïques flexibles, dits « couches minces ».


Apolhya® Solar combine des propriétés thermomécaniques, d’adhésivité, de résistance au fluage à une parfaite transparence. La mise en œuvre du produit ne nécessitant pas de réticulation, il en résulte un gain de temps dans la fabrication des modules et une facilité de recyclage des panneaux en fin de vie.

Faciliter la mise en œuvre des centrales solaires à concentration

Centrale solaire - Peroxyde d'hydrogène Arkema

L'utilisation d'un fluide caloporteur à l'état liquide dans toute la gamme de température de fonctionnement d'une centrale solaire à concentration est un avantage indéniable.

Critère également primordial : la durée de vie du fluide qui subit différents cycles entre le champ solaire et la conversion de l'énergie thermique (de manière directe ou via un stockage de chaleur de grande capacité). Cela permet d'assurer une continuité de l’apport en chaleur, y compris en dehors des heures d'ensoleillement.

Zoom sur... Jarysol®

Jarysol® 30 est un fluide de transfert de chaleur de synthèse parfaitement adapté à une utilisation dans les centrales solaires à concentration (CSP), notamment celles équipées de récepteurs cylindro-paraboliques. Ses excellentes propriétés thermiques et sa stabilité thermique en font un fluide de choix pour les installations fonctionnant entre 300 à 350 °C.

Arkema s'engage pour l'essor de l'énergie éolienne

 Eolienne vernies par Sartomer

Pour éviter d’exposer leurs équipes à des émanations dangereuses, les fabricants de pales d’éolienne utilisent désormais des vernis acryliques de Sartomer, une filiale d’Arkema, comme revêtement de surface en remplacement du styrène. Rapide à mettre en œuvre par photoréticulation – séchage instantané sous rayonnement ultra-violet – cette nouvelle technologie de protection s’avère très écologique : elle n’utilise aucun solvant et n’émet aucun composé organique volatil (COV).

Des éoliennes durables… Et recyclables !

Avec sa nouvelle résine thermoplastique Elium®, Arkema s’investit de plus en plus sur le marché de l’éolien. Ultra innovant, ce produit offre de multiples qualités. Il permet notamment un gain d’énergie lors de la fabrication de pales en composite thermoplastique, en comparaison de pales en composite polyester (résine thermodure). Le collage se fait à température ambiante : plus besoin de chauffer les moules ! Par ailleurs, grâce à un procédé de dépolymérisation mis en œuvre par la R&D d’Arkema, les pièces en composite à base de résine Elium® sont recyclables. Une grande première et un réel atout pour les fabricants de pales d’éoliennes, soucieux du devenir de leurs installations et conscients de l’enjeu du recyclage.

Stockage de l’énergie

Bornes de recharge éléctrique alignées

Le développement des énergies renouvelables, par nature intermittentes (éolien, solaire), combiné à celui des technologies nomades (véhicules électriques, ordinateurs portables, téléphones, tablettes…), nécessite des batteries rechargeables de plus en plus en plus performantes. Pour répondre à ce besoin, Arkema propose différents matériaux qui améliorent le stockage de l’énergie, la puissance de la batterie et son autonomie.

Le fonctionnement de la batterie ou accumulateur lithium-ion repose sur l’échange d’ions de lithium entre une électrode positive (cathode) et une électrode négative (anode) durant les cycles de charge et décharge. Les cathodes sont réalisées en collant des particules d’alliages pouvant capter les ions de lithium à une feuille d’aluminium ; les anodes sont réalisées avec des particules de graphite collées sur une feuille de cuivre. Cette fonction de collage, ou liant, des particules actives est primordiale pour l’efficacité de la batterie.

Liants d’électrodes & revêtements de séparateurs PVDF Kynar®

Main tenant un smartphone, fond urbain

Les liants d’électrodes et les revêtements de séparateurs sont des éléments critiques de la performance et de la sécurité des batteries lithium-ion. Depuis de nombreuses années, Arkema est à l’avant-garde de l’innovation dans le domaine des batteries lithium-ion. Les gammes Kynar® HSV pour liants d’électrodes et Kynar® LBG pour revêtements de séparateurs sont désormais des références mondiales d’excellente longévité pour les batteries.

Un nouvel électrolyte issu de la chimie du fluor

Un autre levier d’amélioration de l’efficacité des batteries repose sur l’électrolyte, le milieu dans lequel se déplacent les ions de lithium entre la cathode et l’anode - et inversement - durant les cycles de charge et de décharge.

Arkema développe de nouveaux sels de lithium pour électrolyte de haute pureté : LiFSI et LiTDI. Issus de sa chimie du fluor, ces sels permettent d’améliorer la durée de vie, la stabilité et la puissance de la batterie lithium-ion. 

 

Graphistrength® : une conductivité électrique décuplée

Véhicules éléctriques colorés en charge

Les nanotubes de carbone Graphistrength® peuvent également rentrer dans la fabrication des cathodes. Les nanotubes de carbone favorisent le passage de l’énergie de la cathode à l’anode, permettant ainsi une charge plus rapide des batteries.

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