Piles à combustible

TOUT CE QUE VOUS VOULIEZ SAVOIR SUR
LA PILE A COMBUSTIBLE
Actualité internationale
2006

· Sources ADIT:
    · · (décembre) L'hydrogène devient un biocarburant (http://www.le-mag.fr/)
    · · (juillet) Italie, en Italie, une expérience record:
    Une expérience est en cours en Italie pour produire de l'énergie propre à l'hydrogène. Une centrale de cogénération à piles à combustible de Siemens est en effet installée à Turin dans l'établissement de Gas turbine technologies Spa (Gtt), où elle fonctionne depuis 2005. En prenant en compte toutes les expériences de Siemens réalisées en Hollande et en Allemagne, il s'agit la de la plus longue expérience jamais effectuée à ce jour utilisant des piles à combustible à oxydes solides avec une puissance supérieure à 1 kW.
Source: Il Sole Nova, 29/06/2006
    · · juin, Japon, un capteur d'hydrogène ultra rapide:

    Une équipe de recherche de l'université nationale de Yokohama a développé un capteur capable de détecter la présence de 100 parties par million (ppm) d'hydrogène en moins d'une seconde.
    A titre de comparaison, les capteurs actuels confirment la présence d'hydrogène grâce à un procédé de combustion partielle qui dure au moins 2 à 3 secondes et qui ne fonctionne que si plusieurs centaines de ppm de gaz sont présentes.
    Le nouveau capteur est quant à lui constitué d'une fine couche de pyrrolo pyrrole, un pigment organique rouge, prise en sandwich entre deux électrodes.

L'ensemble est formé sur un substrat en verre puis recouvert de particules de palladium. Les molécules d'hydrogène qui entrent en contact avec le palladium sont converties en ions H+, qui sont ensuite absorbés par le pigment.
Ce phénomène entraîne une altération de la résistance électrique du capteur et fait varier le flux de courant entre les deux électrodes. Ceci constitue par conséquent un moyen indirect pour mesurer la concentration d'hydrogène dans l'air.
Ce nouveau capteur est destiné à détecter d'éventuelles fuites dans les piles à combustible à hydrogène.
Source: The Nikkei Business - 12/06/2006

· · Grande-Bretagne, Un projet de centrale électrique à l'hydrogène en Ecosse:

    British Petroleum (BP), en partenariat avec ConocoPhillips, Shell et Scottish and Southern Energy, développe un projet de centrale électrique à hydrogène à Peterhead, au Nord-Est de l'Ecosse. Le coût de ce projet est évalué à 342 millions de livres (environ 495 millions €). L'hydrogène, produit à partir de gaz naturel, permettra de générer 350 MW d'électricité et de stocker 1,2 million de tonnes de carbone par an. Ceci représente environ 250.000 habitations britanniques (équivalent d'une ville comme Glasgow) alimentées en électricité propre et équivaut, en terme de la réduction d'émission de CO₂, à la suppression de 400.000 voiture sur les routes.
    La force du projet vient de l'utilisation de technologies déjà employéesàa cette échelle. Le gaz naturel sera acheminé des champs de la mer du Nord vers une usine de reformage. Cette usine devrait permettre de convertir 70 millions de m³ de gaz naturel par jour en hydrogène et dioxyde de carbone.
    Le CO₂ sera envoyé par pipeline sur le champ pétrolier offshore de Miller Field, situé à 240 km de la côte écossaise, pour améliorer l'extraction de pétrole. Ce gisement, exploité par BP, ConocoPhillips et Shell, devait stopper sa production en 2007, mais l'injection de CO₂, à plus de 4 km de profondeur, pourrait augmenter sa période de production de 15-20 ans, ce qui représente 40 millions de barils.

    L'hydrogène, de son côté sera utilisé dans une nouvelle extension de la centrale électrique de Peterhead, exploitée par Scottish and Southern Energy. La technologie utilisée sera celle des turbines à gaz à cycle combiné, c'est-à-dire que la chaleur évacuée par les cheminées est récupérée pour transformer de l'eau en vapeur, celle-ci servant à entraîner un autre alternateur. Cette centrale devrait entrer en opération en 2009.
    Ce projet va offrir au Royaume-Uni plusieurs avancés technologiques importantes:
    - le plus grand projet d'amélioration d'extraction de pétrole en mer du Nord (40 millions de barils);
    - le premier pipeline de CO₂ de la mer du Nord;
    - le premier stockage de CO₂ dans un gisement pétrolier offshore;
    - la plus grande centrale électrique alimentée à l'hydrogène du monde (350 MW).
    Pour le moment, les études de faisabilité ont été effectuées et la conception du système est en cours. L'investissement final devrait avoir lieu à la fin de l'année 2006, une fois la conception terminée. La construction des installations devrait prendre 36 mois.

Sources: UK Watch Spring2006, BP: 1 et 2

· · Allemagne, EFC et EnBW installent le premier chauffage par pile à combustible en Allemagne:

    La société European Fuel Cell GmBh (EFC), en partenariat avec la société EnBW AG (Energie Bade-Wurtemberg), a développé le premier système de chauffage utilisant une pile à combustible, appelé BZH BETA 1.5. (*)
    Il a été inauguré à Schiltach, dans le Bade-Wurtemberg, le 12 janvier 2006. Pendant 2 ans, le prototype va produire de la chaleur et de l'électricité en conditions réelles.
    Pour Guido Gummert, directeur de EFC, cette inauguration représente une étape du développement mis en oeuvre depuis 1997 pour le chauffage par pile à combustible. Après la phase de test, EFC vise maintenant des améliorations sur le rendement de l'appareil, en conditions réelles. EFC a investi environ 25 millions € uniquement pour la phase d'essai, sans compter l'argent investi par les partenaires et fournisseurs. Sans le soutien du Ministère fédéral de l'économie et de la technologie (BMWi) correspondant à 8 millions €, le développement de BETA 1.5 n'aurait pas été possible.
    Lors de l'inauguration du système de chauffage de EFC, Sten Daugaard-Hansen (directeur de Brotje et chef de Baxi Europe du Nord), Stefan Thiele (EnBW) et Helmut Nitschke (direction de la centrale électrique Mittelbaden, qui fait partie du programme pile à combustible de EnBW) étaient présents.

Hambourg EFC appartient au groupe européen Baxi, dont le siège se trouve en Angleterre et qui est aujourd'hui le 3e plus grand fabricant de chaudières en Europe.
BETA 1.5 approvisionne un bâtiment dont la demande énergétique correspond à celle d'une maison simple ou double. Le gaz naturel permet de produire l'hydrogène dont a besoin la pile à combustible pour fonctionner. Le chauffage utilise une pile à combustible du type PEMFC (polymere electrolyte membrane Fuel Cell) d'une puissance de 1,5 kW électrique et de 3 kW thermiques. La production simultanée d'électricité et de la chaleur permet d'augmenter l'efficacité du système.
Pour en savoir plus:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de/
de/ibz/live/ibzintern/ibznachrichten/detail/54.html
http://www.initiative-brennstoffzelle.de/en/live/start/1.html
Source: Site internet de Initiative Brennstoffzelle

(*) Voir néanmoins un autre document (en allemand...) sur la même technologie en Allemagne

· · Japon, Une pile à combustible qui fonctionne à basse température:

Un groupe de chercheurs de l'AIST (Institute of Advanced Industrial Science and Technology) dirigé par le professeur Toshio Suzuki a développé une pile à combustible tubulaire (diamètres intérieur et extérieur de 0,8 et 1,8mm) en oxyde de cérium dont l'efficacité énergétique est la plus élevée de sa catégorie. A seulement 570°C, celle-ci délivre 1W/cm².
La plupart des piles à combustible fonctionnent à des températures de l'ordre de 800 à 900 °C. En diminuant la température de fonctionnement de la pile, l'isolation thermique nécessaire à son bon fonctionnement est moindre.
Il est donc possible de réduire son coût et son volume total, mais l'inconvénient traditionnel des céramiques à l'oxyde de cérium est leur faible durée de vie.

En effet, elles se fissurent lorsque la température varie trop souvent, ce qui est le cas d'une pile à combustible mise en marche puis arrêtée régulièrement. Les chercheurs ont réussi à amèliorer la résistance à la fatigue de ce matériau grâce à un traitement thermique à 1300°C et l'utilisation de techniques de mise en forme propriétaires.

Pour en savoir plus, contacts:
Site internet du groupe de recherche:
http://unit.aist.go.jp/amri/en/index.html
Contacter les chercheurs: amri-webmaster@m.aist.go.jp

· Un projet combiné intéressant: Spain's Endesa plans experimental renewables plant:

REUTERS NEWS SERVICE
MADRID - Spanish power utility Endesa said yesterday it plans to start using the world's first system for producing hydrogen (and non-drinking water) by 2006 in an experimental project to produce renewable energy.
The European Commission will finance half of the 6.1 million euro ($5.99 million) budget for the plant, which will be built on Spain's Canary Islands.

    The plant will be self-sufficient and will produce electricity, heat and non-drinking water and will also include a water desalination plant, Endesa said in a statement.
    During periods of low demand, surplus energy will be used to produce hydrogen, which can then be stored in fuel cells for periods of high demand.
    Wind power will be used to power the plant until natural gas is installed on the Canary Islands , Endesa said.