Développement d'une batterie redoxflow à base de fer pour gérer l'intermittence des énergies renouvelables sur le réseau électrique
Acronyme : Ironflow Batteries
Programme : Appel à projets de recherche - Énergie Durable : production, gestion et utilisation efficaces et à moindre impact
Mots-clés : Energie
Contexte : Le projet repose sur les travaux des deux fondateurs de la startup Ironflow Batteries : Adnan Sayegh, électrochimiste expert en technologies de batteries, et Armand Thiberge, serial entrepreneur ayant mené avec succès le développement de plusieurs entreprises innovantes, dont SolarinBlue, spécialisée dans les panneaux solaires flottants. Leur objectif commun est de rendre accessible un système de stockage stationnaire à bas coût, capable de répondre à l’intermittence des énergies renouvelables sur le réseau électrique sur des durées de stockage supérieures à celles atteignables par les batteries lithium-ion — un levier clé pour réussir la transition énergétique. La startup est aujourd’hui hébergée dans les locaux de Chimie ParisTech, un lieu où Adnan Sayegh a effectué sa formation d’ingénieur avant de poursuivre une thèse de doctorat à l’École Normale Supérieure (ENS), où il s’est spécialisé dans le développement de nouvelles architectures de batteries. Fort de ce double ancrage académique, un partenariat a été naturellement établi avec la plateforme Paris Flow Tech de l’Université PSL, dont l’expertise reconnue en chimie des matériaux et en fluidique constitue un appui stratégique pour le projet.
Description : La gestion de l’intermittence des énergies renouvelables constitue l’un des défis majeurs à relever pour réussir la transition énergétique et lutter efficacement contre le changement climatique. En l’absence de production solaire ou éolienne, ce sont encore principalement dans le monde, des centrales thermiques à base de charbon ou de gaz qui prennent le relais pour assurer l’équilibre du réseau électrique. Pour s’affranchir de cette dépendance aux énergies fossiles, le développement de solutions de stockage stationnaire à grande échelle, fiables et économiquement viables, est indispensable. Le projet Ironflow Batteries a pour ambition de développer une batterie à flux redox utilisant le fer comme matériau actif. Le fer est le métal le plus disponible sur Terre à la fois par son abondance, sa facilité d’extraction et sa grande recyclabilité, ce qui permet d’envisager une solution de stockage qui pourrait être trois fois moins coûteuse que celle assurée par les batteries lithium-ion, tout en maintenant un rendement énergétique compétitif (85 % par cycle au niveau de la cellule). Au-delà de ses avantages environnementaux et économiques, cette technologie repose sur des matériaux abondants et non critiques, répondant ainsi à un enjeu stratégique de souveraineté industrielle pour la France et l’Europe. Porté par la startup Ironflow Batteries, fondée en septembre 2024 après un an de travaux préparatoires par ses deux cofondateurs, le projet réunit une équipe disposant d’une solide expertise dans le développement de batteries innovantes. Hébergée dans les locaux de Chimie ParisTech, la startup collabore étroitement avec la plateforme Paris Flow Tech de l’Université PSL, à même d’apporter dans le cadre de ce projet un soutien scientifique de haut niveau, notamment sur l’optimisation de la formulation des électrolytes et la conception fluidique du système redox flow. L’objectif du projet est de finaliser le développement technologique de la batterie, de produire un prototype de 100 kWh, de le tester sur un réseau électrique test, puis de tirer un retour d’expérience en vue d’une future phase de démonstrateurs à échelle industrielle. Ce projet, d’une durée technique estimée de 15 mois, vise à faire progresser la technologie du niveau de maturité technologique TRL 4 — correspondant à un système de laboratoire fonctionnel validé — jusqu’au niveau TRL 7, où le système sera démontré dans un environnement opérationnel réel.
Objectifs et résultats attendus : Le projet vise à atteindre plusieurs objectifs clés : Finaliser le développement technologique de la batterie, incluant l’optimisation de la composition des électrolytes, l’amélioration des procédés de synthèse de la membrane, la mise au point du Battery Management System (BMS), ainsi que l’optimisation de la fluidique du système redox flow ; Produire un prototype opérationnel de 100 kWh ; Tester ce prototype sur un réseau électrique expérimental. Un centre reconnu pour mener ce type de test, comme la R&D d’EDF sur le site des Renardières est envisagée. Exploiter le retour d’expérience issu de ces tests afin de préparer une phase démonstrateur à échelle industrielle. À l’issue du projet, l’objectif est de faire progresser la technologie du niveau TRL 4 — correspondant à un système de laboratoire fonctionnel validé — jusqu’au niveau TRL 7, caractérisé par la démonstration du système dans un environnement opérationnel représentatif.
Bénéficiaire : ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE CHIMIE DE PARIS
Localisation : Paris 5e Arrondissement, Île-de-France, FRANCE
Début : 01/12/2025 — Durée : 15 mois
Budget total : 545979.6 € — Aide ADEME : 300000 €
Statut : Suivi du projet