Influit Energy, une entreprise dérivée d’Illinois Tech, a créé le premier carburant électrique rechargeable et sûr au monde.
09.08.2022
Ce n’était qu’une question de temps – avant qu’Influit Energy n’ait besoin d’embaucher davantage de scientifiques, avant que l’espace de laboratoire de 2 100 pieds carrés que la société occupe dans le quartier West Loop de Chicago ne devienne trop petit, et avant que les trois cofondateurs de la startup dont l’histoire est inextricablement liée à l’Illinois Institute of Technology ne soient prêts à révéler publiquement ce qu’ils ont créé : le premier carburant électrique rechargeable et sûr au monde.
“Nous avons créé un nouveau type de batterie à écoulement qui repose sur un matériau composite que nous avons inventé, un nanofluide dans lequel les nanoparticules sont des matériaux actifs pour la batterie, que nous avons appelé nanoélectrocarburant ou NEF”, explique John Katsoudas (M.S. PHYS ’03), cofondateur et PDG d’Influit Energy. “Toute la technologie s’est réunie – nous avons un chemin clair comme de l’eau de roche devant nous”.
M. Katsoudas qualifie Influit Energy de “spin-out” d’Illinois Tech. Deux cofondateurs dirigent l’entreprise à ses côtés : Elena Timofeeva, directrice de l’exploitation, directrice de la recherche et du développement et professeur associé de chimie à Illinois Tech, et Carlo Segre, directeur de la technologie, directeur financier et professeur de physique à Illinois Tech. Segre est également directeur du Center for Synchrotron Radiation Research and Instrumentation à Illinois Tech, qui exploite deux secteurs de l’Advanced Photon Source à Argonne National Laboratory, une ressource qu’Influit Energy utilise occasionnellement.
“Les recherches d’Influit Energy ont commencé en 2009 sous la forme d’une étude scientifique fondamentale à l’époque où nous étions à l’Illinois Tech et à l’Argonne National Laboratory, et nous avons fait passer notre technologie du développement scientifique fondamental aux sciences appliquées, à la construction de prototypes et maintenant au développement de notre premier produit”, explique M. Katsoudas.
Le gouvernement des États-Unis a également joué un rôle essentiel dans la croissance d’Influit Energy, en attribuant à la société plus de 10 millions de dollars de contrats pour financer la conception et la fabrication de prototypes de batteries à flux NEF qui permettront à plusieurs agences d’utiliser les batteries d’Influit Energy dans les véhicules électriques et les avions.
“Le format unique de liquide à haute densité énergétique des batteries à flux NEF permet d’utiliser les mêmes fluides dans différents dispositifs, ce qui signifie que le fluide, chargé à la station de recharge à partir de sources d’énergie renouvelables ou d’un réseau, peut être utilisé pour ravitailler rapidement les véhicules, ou pour le stockage stationnaire et d’autres grandes applications portables”, explique Timofeeva. “Le fluide déchargé peut être renvoyé vers une station de recharge/de ravitaillement pour être rechargé ou être rechargé à l’intérieur du dispositif en se branchant sur la source d’énergie.”
La liste des clients actuels de la société comprend la NASA, la Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) du ministère de la Défense des États-Unis et deux programmes de subvention gérés par l’armée de l’air américaine : AFWERX, une équipe d’innovateurs encourageant les collaborations entre l’armée, le monde universitaire et l’industrie, et le programme Small Business Innovation Research (AFRL SBIR).
“Nous utilisons plusieurs subventions à l’innovation pour les petites entreprises afin de démontrer différents éléments de cet écosystème énergétique en boucle fermée”, explique Segre. “Cela prend du temps lorsque vous essayez de faire quelque chose de transformationnel et de nouveau comme cela, et vous ne devez pas aller trop loin, mais en fin de compte, nous nous dirigeons vers le même objectif – obtenir la commercialisation de la technologie.”
Cinq projets distincts financés par le gouvernement ont été stratégiquement conçus par Influit Energy pour fonctionner ensemble comme composants d’un écosystème énergétique en boucle fermée qui pourra un jour être commercialisé à plus grande échelle.
“Tout ce que nous faisons actuellement est orienté vers l’objectif spécifique de développer ce que nous appelons le cycle énergétique en boucle fermée, où vos batteries ne sont pas des matériaux solides, mais des liquides. Vous pouvez traiter la batterie comme un carburant qui est injecté dans les appareils de mobilité – voitures, camions, avions, tout ce qui doit être électrifié”, explique M. Katsoudas. “Chacun de nos contrats finance un aspect différent du développement total de cet écosystème.”
Le carburant utilisé par ce nouveau système peut être rechargé en utilisant soit des énergies renouvelables, soit un réseau électrique.
“Les composants de ces écosystèmes sont des batteries pour des dispositifs tels que les voitures et les véhicules utilitaires électriques, financés par la DARPA dès maintenant ; une buse de ravitaillement et un système de contrôle, financés par AFWERX ; et un chargeur pour la recharge rapide des fluides, financé par la NASA”, explique Timofeeva.
Influit Energy a deux projets distincts en cours avec la DARPA. L’un vise à démontrer l’efficacité des batteries dans un véhicule électrique utilitaire, et l’autre est une étude sur l’optimisation et la mise à l’échelle de la fabrication des batteries NEF. L’objectif est de réduire la masse et le volume des batteries.
“Le cinquième projet est lié au développement du [nanoélectrocarburant de deuxième génération] et financé par un financement SBIR de l’AFRL”, précise Mme Timofeeva. “Cette nouvelle deuxième génération de chimie NEF dans notre format unique et exclusif de nanofluide fournira en fin de compte une densité d’énergie quatre à cinq fois supérieure à celle des batteries [lithium-ion] de pointe et pourrait répondre aux besoins et à la demande de l’armée de l’air avec une densité d’énergie considérablement améliorée, une plage de température de fonctionnement accrue, aucun risque d’incendie ou d’explosion, et elle est fabriquée à partir de matériaux peu coûteux, d’origine nationale et abondants sur terre.
Le fluide contenu dans les batteries pouvant être rechargé en tout lieu à l’aide des mécanismes de charge disponibles sur le marché, M. Katsoudas prévoit une croissance et des possibilités considérables pour l’utilisation des batteries d’Influit Energy à l’avenir.
“En un mot, c’est ce qu’Influit Energy vise, et chacun des contrats que nous avons est orienté dans ce sens”, dit-il. “Chacun de nos sponsors finance une partie différente de la vision. Ce qui est intéressant, c’est que, du point de vue d’Influit Energy, ils financent cette vision complète, en partie. Pour [chacun des organismes de financement], il s’agit de résoudre un problème spécifique à chacun de nos sponsors, donc c’est une sorte de gagnant-gagnant-gagnant. Et c’est effectivement pour cela que nous allons gagner – l’électrification complète et totale des transports, l’électrification des transports qui ne fait pas planter le réseau, et la distribution de l’énergie qui ne nous coûte pas la reconstruction de billions de dollars d’infrastructures.”
En juin 2022, l’équipe d’Influit a réalisé avec succès son premier test de batterie à flux NEF pour le véhicule utilitaire électrique, qui a été démontré sur le site d’un partenaire de commercialisation. Katsoudas a également pris la parole au festival South by Southwest et à quelques conférences universitaires plus tôt cette année au sujet du travail d’Influit Energy, et il est maintenant en conversation avec des capital-risqueurs concernant l’avenir d’Influit Energy. Alors que les contrats continuent de s’accumuler, l’entreprise embauche de nouveaux scientifiques et cherche activement à étendre sa superficie – de 2 100 pieds carrés à 20 000 pieds carrés – par l’acquisition d’un nouvel espace de laboratoire. L’endroit où sera situé le laboratoire reste à déterminer. Les cofondateurs espèrent rester à Chicago, mais disent qu’ils envisagent également des opportunités à Austin, au Texas.
