| Parmi les
multiples familles de piles à combustible, qui fabriquent de l'électricité
avec de l'hydrogène et de l'oxygène, les modèles à
membranes en polymère présentent de nombreux avantages. Robustes,
elles conviendraient à de nombreux usages, dont l'automobile. Mais
elles coûtent cher à cause du platine qu'elles contiennent.
Il suffisait de trouver l'astuce pour s'en passer...
Dans une pile à combustible, un matériau appelé électrolyte sépare les deux électrodes. Du côté de l'une (l'anode, qui émet les électrons) est amené de l'hydrogène tandis que de l'oxygène arrive de l'autre (côté cathode, donc). Entre les deux, l'électrolyte voit transiter les ions (le plus souvent des protons, H+, donc les noyaux d'hydrogène qui ont perdu leurs électrons), le résultat étant une émission d'eau. Autour de ce principe de base existent de multiples variantes, qui diffèrent par à peu près tous les éléments. L'électrolyte, notamment, peut être un liquide, ce qui présente quelques inconvénients. Les efforts sont nombreux pour réaliser un électrolyte solide, constitué d'un polymère rendu conducteur. Il devient alors une fine membrane séparant les deux électrodes. On sait le faire depuis longtemps avec des membranes faites d'un polymère chimiquement actif, soit acide soit alcalin (ou basique, pourrait dire un chimiste), capable de faire transiter des ions. Le cas le plus étudié est celui des membranes acides, perméables aux ions H+. Un tel produit figure au catalogue de Dupont de Nemours, sous le nom de Nafion. Appelées PEMFC (Proton Exchange Membrane fuel Cell, pile à combustible à membrane échangeuse de protons), ces piles ont par exemple été utilisées dans des missions spatiales depuis les années 1960. |
Mais elles peinent à
sortir de ces prestigieux marchés. La raison est leur coût.
Il faut leur ajouter du platine, au niveau des électrodes, qui fait
office de catalyseur pour faciliter les réactions chimiques indispensables.
On voit mal comment équiper ainsi un parc mondial de voitures électriques...
Prototype prometteur
|