Un avenir plus vert grâce aux piles à combustible
Il y a quelques années, les meilleurs scientifiques européens ont commencé à développer un nouveau type de pile à combustible appelée la pile IDEAL. Aujourd'hui, leur nouvelle technologie conserve uniquement les éléments positifs de l'ancienne technologie. Dans les piles à oxyde solides (SOFC) et les piles conductrice de protons (PCFC), l'oxygène et l'hydrogène réagissent pour créer de l'électricité et de l'eau. L'eau ainsi produite s'accumule sur les électrodes de charge opposée à la pile, ce qui entraîne la corrosion et une diminution de l'efficacité de la pile. Le projet IDEAL-CELL (Innovative dual membrane fuel cell), financé par l'UE, a développé une méthode pour empêcher cette accumulation d'eau. Suite à des tests intensifs de mise en forme, de modélisation et d'électrochimie, les partenaires du projet ont pu démontrer la faisabilité du concept. Sur la base de ce concept, l'hydrogène, l'oxygène et l'eau sont situés dans trois compartiments séparés. La formation d'eau ne se produit ni sur la cathode, ni sur l'anode, comme c'est le cas respectivement avec les PCFC et les SOFC standard. Il n'est pas nécessaire de produire un écoulement de gaz à contre-courant pour évacuer l'eau depuis les sites catalytiques des électrodes. Pour améliorer l'efficacité globale, une pression peut être facilement appliquée aux compartiments anodique et cathodique. Les chercheurs ont démontré qu'IDEAL-Cell fonctionne de façon optimale entre 600 et 700 °C. Ils estiment que les rendements énergétique et électrique augmentent respectivement de 40 à 80 % et de 50 à 75 %. Ces performances sont supérieures à celles des autres configurations de pile à combustible fonctionnant à haute température. L'équipe d'IDEAL-CELL a utilisé des méthodes expérimentales et théoriques de pointe pour améliorer les matériaux de l'électrode et de l'électrolyte, découvert de nouveaux mécanismes, et établi et validé une description théorique complète de la pile. Présentant des avantages évidents en termes de performance, de durabilité et de coût, les progrès réalisés par IDEAL-CELL constituent des innovations importantes dans le domaine des piles à combustible à haute températures destinées aux applications fixes. Ces avancées contribueront également de façon positive au futur paysage énergétique.
Mots‑clés
Pile à combustible, SOFC, PCFC, IDEAL-CELL, pile à combustible à double membrane