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Hydrogène : Energie du futur ?

Vecteur d’énergie du futur, l’hydrogène a fait l’objet d’un fort engouement au cours de la décennie….

S’il possède de nombreux atouts capables de surmonter les défis énergétiques de la planète,

les obstacles technologiques et économiques ne manquent pas avant que n’advienne une éventuelle « révolution hydrogène ».

 

Hydrogène - Energie du futur

 

 

L’hydrogène, avec l’utilisation de la pile à combustible, ne devrait apparaître qu’à titre expérimental seulement dans les années 2030-2050.

Déjà envisagé pour faire voler les avions, ce gaz reste cependant, pour le moment, difficile à stocker.

L’hydrogène sera-t-il notre carburant du futur ?

Éléments de réponses avec les communications de Marc Fontecave,

membre de l’Académie des sciences, et Nicolas Bardi, du CEA Grenoble ;

deux conférences dans le cadre d’une séance de l’Académie des sciences en avril 2008.

 

Hydrogène 

 

Vidéo extraite du CD-Rom « L’Hydrogène … d’hier à aujourd’hui » – Par Paul Drouillon

HISTOIRE DE LA PILE A COMBUSTIBLE

 

En 1839 Sir William Grove électrolysait une solution d’acide sulfurique dans un appareil à électrodes en platine.

Après avoir déconnecté l’électrolyseur de toute source de courant, il constata que celui-ci pouvait se comporter en générateur.

Le courant circulait dans le circuit extérieur, de l’électrode où sétait dégagée l’oxygène vers l’électrode où s’était dégagée l’hydrogène.

C’était la première expérience prouvant la faisabilité de la pile à combustible dont le principe avait été énoncé dès 1802 par Sir Henry David (principe de l’électrolyse inverse).

Pendant près d’un siècle ce sera une curiosité de laboratoire.

En 1932 Francis T. Bacon reprit l’étude des piles à combustible avec son équipe de Cambridge.

Ses travaux aboutirent à la fabrication en 1953 d’un prototype de PAC alcaline (AFC) de 1kW. Ce prototype servit de précurseur aux piles hydrogène-oxygène des missions spatiales américaines.

Au début des années 60, à la demande de la NASA, dans le cadre du programme Apollo de  » l’homme sur la lune  » décidé et annoncé par le Président J.F. Kennedy , General Electric développa la Pile à Combustible à Membrane Echangeuse de Protons ( PEMFC) fonctionnant à l’hydrogène.

Les avantages de cette pile étaient la simplicité, la robustesse, l’utilisation dune solution non corrosive et une haute densité d’énergie en même temps qu’une production d’eau potable.

Contrairement aux machines thermiques, le rendement de la pile à combustible n’est pas limité par le rendement théorique maximum de Carnot.

En pratique on atteint facilement des rendements de l’ordre de 40 à 60% (les 80% sont envisagés dans les prochaines années) alors que le rendement d’un moteur à essence est de l’ordre de 15 à 20%, 30% pour les meilleurs moteurs diesel.

Les piles de type PEMFC ne rejettent que de l’eau et aucun gaz à effet de serre d’où leur intérêt pour diminuer la pollution dans les zones urbanisées à forte densité de trafic.

A l’heure actuelle, l’industrie est engagée dans une course à l’échelon mondial pour maîtriser industriellement cette technologie, abaisser les coûts de production et augmenter la durée de vie des piles.

Marcus Nurdin « Managing Director » du World Fuel Cell Concil indiquait lors d’une conférence à Londres en octobre 1999 que les coûts de production des Piles à Combustible avaient été divisés par 10 lors de la décennie 1990 et seraient à nouveau divisés par 10 entre 2000 et 2010 ce qui ferait des Piles à Combustible une technologie compétitive face aux autres technologies existantes.