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La pile à combustible



La pile à combustible a été inventée par l'anglais Sir William Robert Grove en 1839, soit 40 ans avant celle du moteur à 4 temps. Elle fut utilisée pour la propulsion des sous-marins et l'alimentation en électricité de la capsule Apollo.

Le procédé est l'opération inverse de celle de l'électrolyse de l'eau :

- L'anode traversée par l'hydrogène et la cathode traversée par l'oxygène sont séparées par une membrane polymère faisant électrolyte.

- L'anode se charge d'électrons(-) et la cathode de protons (+).

Dans le véhicule " Hydrogen " d'Opel, la différence de potentiel génère une tension de 0,7 volts. A la sortie de la pile, les ions d'hydrogène et d'oxygène se lient pour former de l'eau. 200 éléments sont montés en série. Le total donne une tension de 125 à 200 volts suivant la demande et une puissance de 120 Kw (163 ch).

Différentes solutions techniques de piles à combustible existent :

- La pile PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) utilise une membrane en polymère recouverte de platine de quelques dixième de millimètres. Elle délivre une forte intensité et fait preuve d'un très bon rendement. Comme elle ne fonctionne qu'à 80°C, son procédé est appelé " combustion froide ". C'est la technologie retenue pour l'automobile.

- La pile AFC (Alkaline Fuel Cell) utilise une électrolyte d'hydrure de potasse. Elle est aussi à " combustion froide ". Cette pile a un meilleur rendement que la pile PEMFC mais exige de l'hydrogène et de l'oxygène purs. C'est pour cela qu'elle n'est utilisée que pour des applications militaires et spatiales.

- La pile PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell) fonctionne entre 160 et 220°C et exige de l'hydrogène pur. Elle alimente des chaufferies isolées.

- Les piles MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) et SOFC (Solid Oxyde Fuel Cell) fonctionne au gaz naturel mais à des températures trop élevées pour l'automobile, respectivement 600 et 900°C.

Beaucoup de constructeurs place le développement de la pile à combustible comme programme prioritaire à moyen terme. Déjà des prototypes roulants sont présentés à la presse.

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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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