Piles à combustible

TOUT CE QUE VOUS VOULIEZ SAVOIR SUR
LA PILE A COMBUSTIBLE
Actualité internationale
2003
novembre Source T-T:

Ce schéma, tout simple, montre l'alimentation de l'hydrogène (parfois du méthanol) et de l'air dont seul l'oxygène est actif. Les deux gaz traversent des membranes où elles laissent des électrons qui créent le courant. Seul "déchet", de l'eau, résultant du mélange des deux. Un type PEM (Proton Exchange Cell) fonctionnant à environ 80^oC, convertit de 50 à 60% d'énergie chimique en électricité. Inconvénient ses membranes (catalyseurs) sont en platine. octobre Source T-T:
POWERPAC. Récompensée en 2003, par le Swiss Technology Award cette valise de 25kg est une petite centrale absolument silencieuse générant 1 KW:

    Il s'agit une pile à combustible à basse température fonctionnant à l'hydrogène. Des modèles de 0,5 et 2 KW sont à l'étude.
Source ADIT, USA: Premier "bateau-taxi" à pile à combustible
http://www.anuvu.com/home.html
    SACRAMENTO, Calif., Oct. 16 /PRNewswire/ -- The first zero-emission, hydrogen-fueled public water taxi on the San Francisco Bay is powered by a fuel cell engine from Anuvu Incorporated and will be demonstrated for attendees at the World Maritime Technology Exposition on Monday, October 20.
The partially government-funded boat illustrates the real-life feasibility of environmentally conscious marine transportation initiatives and the specialized features that Anuvu's fuel cells provide for the maritime transportation industry.
    The water taxi runs on an Anuvu Power-X(TM) fuel cell/battery electric hybrid engine. The result of nearly ten years of research and development, Anuvu's Power-X fuel cells are cleaner and quieter than current marine vehicle engines. Emitting only heat and water vapor, Anuvu's fuel cells allow government ferries, commercial marine fleets, and recreational boats to have environmentally friendly engines. The robustness of Power-X fuel cells provides unique durability ideal for rough water conditions. A proprietary filtration system prevents salt-air and water from interfering with or damaging the fuel cells functionality. The standardized design makes the fuel cells easy to integrate into contemporary marine vehicles. septembre Source T-T:
Rappel: En angais "Fuel Cell" est tout un appareil chimique (sans la moindre partie en mouvement, donc silencieux) qui combine l'hydrogène et l'oxygène pour produire de l'électricité. Sous-produits: chaleur et eau. Cela ressemble à une batterie mais ne se décharge pas (aussi longtemps que l'hydrogène la nourrit). Il en existe 5 types selon l'électrolyte utilisé. Une invention récente, un 6ème type, est bactérienne et elle produit dix fois plus d'électricité que les classiques. Ces bactéries, des Escheria coli transforment le sucre en alcools, acides et dioxide de carbone. En l'absenoe d'air il produit de l'hydrogène qui produit à son tour de l'électricité. Est-ce la solution, découverte par l'Universite Ernst Moritz Arndt, de Greifswald, pour générer une électricité propre ? août Sources T-T:
BATTERIE A HYDROGÈNE. Elle était visible à la dernière Foire de Hanovre où elle alimentait (40W), et ce, durant 8 heures, une caméra professionnelle de télévision et de cinéma.. C'est une réalisation du Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme de Fribourg (Allemagne). juillet Sources ADIT:

Italie: naissance du laboratoire de l'hydrogène
    Près de Turin, le Parc technologique Environment Park a inauguré en présence du prix Nobel M. Rubbia un espace dédié entièrement à la R&D pour les technologiques et les applications de l'hydrogène.
    Né de la collaboration entre la région Piemont, la Province et la Ville de Turin, le Politecnico, le groupe Trasporti Torinesi et la société Sapio, ce laboratoire baptisé Hysi-Lab accueillera et accompagnera le développement des technologies écologiques ou intervient l'hydrogène.
    Celui-ci apparaît de plus en plus comme la réponse pertinente aux préoccupations environnementales en matière d'énergie.
    Les idées ne manquent pas et les applications devraient affecter les secteurs des transports (l'autobus à
hydrogène est précisement né à Turin) et des télécommunications (piles à hydrogène pour les téléphones portables et les ordinateurs).
    Les partenaires ont dû investir 2,7 millions € pour rendre opérationnel ce laboratoire et en faire le "premier laboratoire urbain d'Italie pour les technologiques et les applications de l'hydrogène", pour reprendre les mots de son jeune président M. Gianolio.

Source : La Repubblica, 8/06/2003

Moins de métaux précieux dans les piles à combustibles
     Habituellement, une réaction d'électrolyse de gaz à l'eau, c'est-à-dire la formation de dioxyde de carbone et de dihydrogène à partir de monoxyde de carbone et d'eau, ne peut se faire qu'en présence d'un catalyseur métallique et à des températures élevées.
     Afin de diminuer la température nécessaire, on utilise depuis peu des catalyseurs comme de l'oxyde de cérium lié à de l'or ou du platine. Mais de tels composants, qui comportent 10% de métaux précieux en poids, s'avèrent très onéreux. C'est pourquoi Maria Flytzani-Stephanopoulos et ses collègues, de l'Université de Tufts (Massachusetts), ont tenté de réussir la même réaction avec le moins d'or ou de platine possible ; ils ont ainsi pu démontrer que ce n'était pas le métal lui-même qui jouait le rôle de catalyseur mais la structure non métallique constituée du support (CeO) et du métal (Au ou Pt). Une découverte qui permet
dès lors d'envisager une réduction significative des quantités de métaux précieux utilisés.
     Ces résultats, loin d'être anecdotiques, laissent entrevoir d'importantes retombées économiques. La réaction de gaz à l'eau constitue en effet la base du fonctionnement des piles à combustibles. Et avec l'annonce par le Président Bush d'investir 1,2 milliards de dollars dans la recherche sur ce type d'énergie, le prix du platine n'a jamais été aussi haut depuis 23 ans.
WP 05/07/03 (Researchers say fuel cells need less precious metal )

juin Source T-T:
La première station à hydrogène a été inaugurée le 24 avril en Islande. Ce jour là, trois autobus à propulsion hydrogène et une station de remplissage ont été mis en service dans la capitale Reykjavik. Les bus seront testés durant deux ans et si le résultat est positif, d'autre bus, des véhicules privés et utilitaires ainsi que des bâtiments marins et des bateaux de pêche suivront. (Cordis Focus, 24/3/03. P. 24) mai · Pile à combustible pour les avions!? (New Scientist, 12 mai 2003, en anglais)
· Sources ADIT:

1) France : les piles à combustible font leur galop d’essai
L’usine nouvelle
8 mai 2003
Le pas est franchi: les piles à combustibles (PAC), qui étaient déjà sorties du laboratoire, sont maintenant de véritables produits de série. Areva et Air liquide viennent de présenter des prototypes de PAC compactes de série. Reposant toutes deux sur la technologie PEM (proton exchange membrane), elles ont pour objectif de défricher le marché en identifiant les clients, les besoins et les avantages comparatifs. Evopac, la PAC d’Axane (100% Air liquide) a une capacité de 0,5 à 10 kWe. La plus courante, d’une capacité de 2,5 kWe, pèse 75 kg et mesure 98x54x64 cm. Helion (filiale d’Areva) lance une gamme allant de 2 à 5 kWe, mais prévoit de proposer des puissances de 50 voire 300 kWe. Parmi les utilisations mentionnées par les deux fabricants: électrification de sites isolés, moyen de secours dans les hôpitaux, alimentation de bateaux ou de yacht… Le marché automobile ne s’ouvrirait pas avant 2015-2020. En attendant, ces PAC ont encore des progrès à faire sur le plan économique (passer de 20.000 à 1.500 € par kWe installé) et de la durée de vie (de 1.500 heures à 30-40.000 heures).

2) A la recherche d'un nouveau moyen de stockage de l'hydrogène
    Le stockage de l'hydrogène est un des problèmes principaux rencontrés dans le développement des piles à combustibles. Un des moyens de stockage employé actuellement est l'utilisation d'alliages métalliques qui ont la propriété de fixer de l'hydrogène lorsqu'ils sont soumis `s de hautes pressions.
    Quand l'hydrogène est nécessaire pour alimenter la pile à combustible, la pression est diminuée ce qui entraîne la libération de l'hydrogène.
    Un inconvénient majeur de ce système de stockage est que ces alliages ne peuvent stocker qu'environ 1 à 2 % de leur masse en hydrogène ce qui les rend cher à utiliser et impose l'utilisation de réservoirs lourds et volumineux.
    Pour résoudre ce probleme, QinetiQ essaie d'améliorer ce moyen de stockage de l'hydrogène en utilisant des particules métalliques de la taille du nanomètre. En utilisant ces alliages sous forme de nanoparticules, ils pensent pouvoir augmenter les capacités de stockage à 7 % de la masse.
    La quantité de materiau nécessaire pour le stockage serait réduite, diminuant les coûts tout en autorisant une plus grande capacité de stockage d'hydrogène. Les véhicules utilisant ce moyen de stockage pourraient circuler plus longtemps sans avoir besoin d'être réapprovisionnés en hydrogène.
Source : The Engineer, 4/04/03, p.13