L'Hydrogène, vecteur d'énergie idéal

Pile à combustible

La pile a combustible à hydrogène:

 

Il en existe plusieurs types différents selon l'électrolyte utilisé. Chacune d'entre elle a des caractéristiques particulières qui deviennent des critères de choix en fonction des applications (température de fonctionnement, aptitude a fonctionner en cycles courts, puissance ...)

 

Les principales PAC à hydrogène sont les suivantes:

Abrev. Nom complet (anglais) Nom complet (français)
PEMFC      Proton Exchange Membrane Fuel Cell PAC à membrane échangeuse de protons
SOFC Solid Oxide Fuel Cell PAC à oxyde solide
AFC Alkaline Fuel Cell PAC alcaline
MCFC Molten Carbonate Fuel Cell PAC à carbonate fondu
PAFC Phosporic Acid Fuel Cell PAC à acide phosphorique

 

Ce sont les PEMFC qui sont en général utilisées dans les applications mobiles (véhicules, groupes électrogènes ...). Elles ont une température de fonctionnement relativement basse se situant autour de 80°C.

Les SOFC ont un rendement légèrement plus élevé. Cependant, elles fonctionnent à haute température (800 à 1000°C) et acceptent mal les fonctionnement cycliques comprenant des phases de démarrage et d'arrêt répétées. Elles sont utilisées plutot dans des applications stationnaires (micro-cogénération).

D'autres technologies sont également étudiées. Les travaux de recherchent visent essentiellement à l'amélioration des rendements, à la réduction des coûts (choix des catalyseurs et quantités mises en oeuvre, nanotechnologie), au prolongement de la durée de vie.

 

La société Hélion en France, filiale de Areva, est un acteur important dans ce domaine http://www.helion-hydrogen.com/index.php

Autres piles à combustible :

 

Il existe des PAC utilisant d'autres combustibles réducteurs, le méthanol en particulier.

Leur avantage tient au fait que le méthanol est plus facilement "disponible" (facile à stocker et à transporter, bien que toxique). Leur inconvénient majeur est qu'elles produisent également du CO2 car le méthanol (CH3-OH) contient un atome de carbone.

 

Le méthanol peut être stocké directement sous forme liquide ou produit en fonction des besoins. Il est ensuite reformé pour produire de l'hydrogene dans les PAC de type RMFC (Reformed Methanol Fuel Cell) ou oxydé directement dans les piles de type DMFC (Direct Methanol Fuel Cell). Ces piles sont utilisées dans des ordinateurs portables ou dans des générateurs de courant (à bord de camping cars par exemple)