Piles à combustible

TOUT CE QUE VOUS VOULIEZ SAVOIR SUR
LA PILE A COMBUSTIBLE
Actualité internationale
2000
décembre · 6-9 décembre 2000, Vérone, Italie: SOLAREXPO, cette année avec un pavillon dédié à l'hydrogène et aux piles à combustibles. Contact: http://wire.ises.org novembre RE, p. 10:

Des chercheurs japonais ont fabriqué une pile à combustible à oxyde solide qui fonctionne à 500^oC seulement, contre plus de 800 pour les dispositifs disponibles auparavent. C'est la plus basse température obtenue pour une pile alimentée directement par des hydrocarbures. L'équipe japonaise a repris, avec de nouveaux matériaux, un concept ancien: la pile à chambre unique. Contrairement aux autres modèles de piles, le combustible (ici, de l'éthane) est mélangé avec de l'oxygène dans l'unique compartiment, qui comprend aussi deux électrodes. Ce mélange permet l'oxydation partielle de l'éthane, qui produit de l'hydrogène et du monoxyde de carbone. La réaction simultanée de ces deux molécules sur l'une des électrodes, l'anode, et de l'oxygène sur l'autre électrode, la cathode, produit du courant électrique.

Entre les deux électrodes, une fiche couche de céramique (un mélange de cérium qui contient aussi un peu de samarium) laisse passer des ions qui ferment le circuit.. Les deux électrodes sont en contact avec tous les réactifs: les matériaux ont été choisis pour qu'elles soient très sélectives vis-à-vis de différentes réactions. La cathode est en oxyde de cobalt, de strontium et de samarium, tandis que l'anode est un oxyde de cérium, de samarium et de nickel. Selon Jacques Fouletier, de l'Institut national polytechnique de Grenoble: «c'est une belle démonstration de laboratoire, même s'il reste à résoudre quelques problèmes, telle l'élimination d'un dépôt de suie à l'anode ».
T. Hibino et al., Science, 288, 2031, 2000

août TT:

La pollution zéro est en vue, tant dans le domaine des transports que dans celui de génération électrique décentralisée.

Si le principe (ci-dessus) en est simple, il reste certains obstacles à franchir. Ainsi le coût, le prix de revient du kW ainsi généré, l'autonomie dans le cas d'un véhicule, la non disposition, partout, de l'hydrogène et surtout la dangerosité de celui-ci (il faut le stocker sous une énorme pression ou sous sa forme liquide à conserver à 250^o C sous zéro). Dans les deux cas une véritable bombe en cas de collision.
· En France, un réseau et une "Cellule d'animation" en sont encore aux recherches et aux projets dans le domaine des piles à combustible. Pourtant, tout autant dans les transports (voitures, bus, camions) qu'en génération décentralisée c'est l'avenir.

· En Norvège l'on a testé, dès août 1999, le Nebus (No Emission Bus) dont l'électricité est produite par une pile à combustible.
Créé par DaimlerChrysler, outre le fait qu'il ne pollue pas (seule de la vapeur d'eau sort du tuyau d'échappement) il est très silencieux. En voici les caractéristiques: 7 bonbonnes de 150 litres d'hydrogène, compriméà 300 bar sur le toit peuvent stocker 21 kg d'hydrogène. 10 piles à combustible, chacune de 25 kW à l'arrière du bus produisent le courant triphasé qui alimente les moyeux même des roues. Le rayon d'action est de 250 km et le remplissage se fait en 10 à 15 minutes. Une partie de la chaleur, normalement évacuée par le toit, sert au chauffage. La consommation, exprimée en "diesel", est de 33 1/100 km (bus usuel au diesel: 40 à 50 l/100km).
· Aux USA, la General Motors, teste son prototype "HydroGen1" qui avec un moteur de 80 kW (qui équivaut à un 1.600 cc) a un rendement entre 53 et 67%. C'est 3 à 4 fois plus que les meilleures voitures à essence. Et cela marche par moins 40^oC (démarrage en 30 secondes, comparez cela à VOTRE voiture). L'autonomie est de 600 km (The Economist, 1/7/00, p. 95).

juin

TT:
SACRAMENTO...
aura cet été une primeur. La première station de remplissage d'hydrogène et le premier centre d'essais de véhicules à piles à combustible ("fuel cells"). C'est la collaboration entre l'Etat de Californie, les compagnies pétrolières (dont Shell Hydrogen) et les fabricants d'automobiles qui l'ont permis. Shell, Arco et Texaco financeront la station de remplissage d'hydrogène liquide et comprimé pour les 16 voitures différentes qui seront testées. Ultérieurement ce seront 30 autos et 10 bus qui le seront. Côté fabricants de voitures, Honda, Daimler Chrysler, Ford et Volkswagen sont en lice.

Cette station de remplissage est indispensable au lancement, en série, de ce mode de propulsion des plus propres.
· Chez nous (Belgique), la firme Alstom-Ballard installera, cet été, au campus du Sart Tilîman, l'un de ses cinq modèles de pile à combustible pour produire du courant. Le modèle PEM, de 250 kW, fonctionnant à moins de 100^o C qui y sera mis en service, coûte 115 millions de FB à débourser par la Région wallonne.
N'eut-il pas mieux valu, pour la même somme, acquérir 6 éoliennes de 500 kW dont la longévité dépasse 20 ans (5 ans pour une PEM) et qui n'a besoin d'aucun combustible (l'hydrogène ou le méthanol coûtent cher)

mai SV No 992:
Une première en France...
Depuis décembre dernier, une pile à combustible raccordée au réseau EDF fonctionne en France. Elle a été implantée dans l’agglomération de Chelles en Seine-et-Marne, afin de tester ce type d'installations en milieu urbain. Combinant hydrogène et oxygène, les piles à combustible apparaissent comme l'une des solutions d'avenir pour fournir de l'énergie (électricité et chauffage) de manière non polluante, puisqu'elles n'occasionnent aucun rejet, mis à part de l'eau. La pile à combustible expérimentée à Chelles par EDF/GDF fonctionne avec du gaz naturel pour obtenir l'hydrogène nécessaire, l'oxygène étant extrait de l’air ambiant. D’une puissance de 200 kW électriques, elle servira à démontrer les possibilités d'intégration de cette source d'énergie par sa discrétion, son silence de fonctionnement et l’ innocuité de ses rejets. mars SV No 989:
CHALUTIERS ÉLECTRIQUES
Les pouvoirs publics islandais ont décidé de privilégier l'utilisation de l'hydrogène et, d'une façon plus générale, de la pile à combustible (qui fournit de l'électricité en combinant hydrogène et oxygène) comme mode de propulsion des transports routiers et de la flotte de pêche. Autobus et chajutiers pourraient ainsi être convertis à la propulsion électrique. Une société en "joint venture" a été constituée dans ce but, en partenariat avec le groupe germano~américain Daimler-Chrysler. Ce dernier est un pionnier dans l'utilisation de la pile à combustible comme mode de propulsion pour les voitures. Les recherches visent, notamment, à substituer le méthanol, dont on extrait l'hydrogène grâce à un reformeur, à l'hydrogène, difficile à stocker sur les véhicules et qui présente un risque non négligeable. La première étape serait la mise en service dans Reykjavik d'un réseau d'autobus électriques dotés de piles à combustible.
SI:
Allemagne: maison autonome
A Friburg, une maison solaire entièrement autonome a été construite avec en plus un stockage d'hydrogène. Lorsque la production fournie par les photopiles est excédentaire, il y a électrolyse de l'eau et production d'hydrogène. Cet hydrogène est stocké dans des cuves pressurisées. Quand le soleil manque, l'hydrogène alimente une pile à combustible pour produire chaleur et électricité. février SI:
Allemagne: maison autonome
A Friburg, une maison solaire entièrement autonome a été construite avec en plus un stockage d'hydrogène. Lorsque la production fournie par les photopiles est excédentaire, il y a électrolyse de l'eau et production d'hydrogène. Cet hydrogène est stocké dans des cuves pressurisées. Quand le soleil manque, l'hydrogène alimente une pile à combustible pour produire chaleur et électricité.
SV:
CHALUTIERS ÉLECTRIQUES
Les pouvoirs publics islandais ont décidé de privilégier l'utilisation de l'hydrogène et, d'une façon plus générale, de la pile à combustible (qui fournit de l'électricité en combinant hydrogène et oxygène) comme mode de propulsion des transports routiers mais aussi de la flotte de pêche. Autobus et chalutiers pourraient ainsi être convertis à la propulsion électrique. Une société en "joint venture" a été constituée dans ce but, en partenariat avec le groupe germano-américain Daimler-Chrysler.
Ce dernier est un pionnier dans l'utilisation de la pile à combustible comme mode de propulsion pour les voitures. Les recherches visent, notamment, à substituer le méthanol, dont on extrait l'hydrogène grâce à un reformeur, à l'hydrogène, difficile à stocker sur les véhicules et qui présente un risque non négligeable. La première étape serait la mise en service dans Reykjavik d'un réseau d'autobus électriques dotés de piles à combustible. janvier REC, p.77:
Pile à combustible et voiture propre
Renault et PSA Peugeot Citoën se sont associés pour accélérer la mise au point de la pile à combustible, dans le cadre d'un réseau français labellisé par le ministère de l'Education natiobnale, de la recherche et de la technologie. Les 3 industriels vont travailler avec l'Air Liquide, le CEA, le fabricant de piles à combustible De Nora, Elf Tota-Fina et Valeo. Leur objectif est d'intégrer à issue de ce programme qui durera 4 ans, une pile à combustible à hydrogène liquide dans un véhicule de série