Une nouvelle révolution dans l'alimentation portable
Les piles à combustible miniatures devraient donner un sérieux coup de fouet à l'autonomie des appareils électroniques portables, depuis les téléphones jusqu'aux systèmes mobiles plus complexes, accédant au web et énergivores. Les micropiles à combustibles procureraient une autonomie supérieure au batteries lithium-ion actuelles les plus efficaces, qui n'apportent en moyenne que quatre heures de communication.. En outre, le système de réapprovisionnement en source d'hydrogène peut être conçu pour être recyclable ou jetable. Le projet ISH2SUP («In situ H2 supply technology for micro fuel cells powering mobile electronics appliances») a proposé deux solutions pour alimenter les micropiles à combustible. La source d'hydrogène, du méthanol (CH3OH) ou du borohydrure de sodium (NaBH4), est stockée dans une cartouche rechargeable. L'électricité est générée par la pile à combustible, à partir de l'hydrogène gazeux libéré sur demande par la cartouche. L'utilisation du NaBH4 était connue avant le projet ISH2SUP, mais devait être développée davantage pour convenir à un usage de longue durée dans une pile à combustible miniaturisée. Par contre, l'électrolyse du méthanol était une méthode totalement nouvelle, nécessitant des recherches approfondies. Le projet ISH2SUP a examiné différent catalyseurs, et a finalement choisi le platine et une enzyme. Les chercheurs ont utilisé de petites piles à combustible du commerce, générant de 0,1W à 50W, pour démontrer la réalité des nouvelles techniques d'alimentation. Ils ont réalisé des prototypes comprenant une batterie et l'électronique de contrôle de la libération d'hydrogène, puis les ont testés sur un smartphone et un ordinateur portable. Dans les deux cas, ils ont fabriqué un chargeur à hydrogène. Mais la production d'hydrogène sur site ne se limite pas à la gamme des faibles puissances envisagée par le projet ISH2SUP. Il est prévu de conduire durant la phase finale du projet des recherches pour l'élargir jusqu'à 100W et 1kW. Grâce aux puissantes sources d'énergie utilisées, les piles à combustible peuvent générer bien plus d'électricité qu'une batterie ne pourra jamais contenir, prolongeant ainsi l'autonomie portable. Par ailleurs, l'électrolyse facilitée par une enzyme ouvre d'intéressantes possibilités de produire de l'hydrogène à faible coût à partir de divers déchets biodégradables comme des alcools ou des sucres. Cette nouvelle catégorie de blocs d'alimentation devrait être commercialisée dans les années qui viennent, et pourraient rendre obsolètes les batteries qui sont aujourd'hui omniprésentes.
Mots‑clés
micropiles à combustible, hydrogène, électricité, téléphone portable, lithium-ion, méthanol, borohydrure de sodium, cartouche, électrolyse, catalyseur, platine, enzyme, ordinateur portable
