La densité énergétique mesure la quantité d'énergie stockée dans un volume ou une masse donnés. Elle est généralement exprimée en mégajoules par kilogramme ou en wattheures par litre. Une densité énergétique élevée signifie plus de puissance dans un format plus compact et plus léger. C'est important pour les voitures, les avions et les téléphones.

Les carburants présentent des énergies très différentes. L'essence contient environ 44 mégajoules par kilogramme. Le charbon en contient entre 24 et 35. Le bois, environ 16. Les batteries lithium-ion contiennent approximativement entre 0,3 et 0,7 mégajoule par kilogramme. Cet écart explique pourquoi les véhicules électriques nécessitent des batteries volumineuses et lourdes pour égaler l'autonomie d'une voiture à essence.

Les scientifiques s'efforcent d'accroître la densité énergétique des batteries. Les batteries à semi-conducteurs promettent une densité deux à trois fois supérieure à celle des cellules lithium-ion actuelles. Les batteries lithium-soufre et lithium-air sont encore à un stade de développement plus lointain. Malgré les progrès réalisés, les carburants liquides resteront probablement prédominants dans l'aviation et le transport maritime pendant encore de nombreuses années. Les lois de la physique sont immuables : les batteries progressent graduellement, tandis que les carburants ont un siècle d'avance.

valeurs typiques

• Essence : environ 44 MJ/kg
• Diesel : environ 45 MJ/kg
• Charbon : 24 à 35 MJ/kg
• Bois : environ 16 MJ/kg
• Lithium-ion : 0,3 à 0,7 MJ/kg