La pile à hydrogène

Un peu de théorie : Une pile à hydrogène permet de convertir directement de l’énergie chimique en énergie électrique. Comme le combustible est fourni en continu à la différence des piles traditionnelles (pile au Zinc), on peut ainsi obtenir du courant de façon continue. Comme toutes les piles le fonctionnement est simple ; nous avons deux électrodes (anode et cathode) séparées par un électrolyte (lieu de la réaction chimique). L’anode est alimentée en hydrogène (H2) et la cathode en oxygène (O2).

A l’anode l’hydrogène H2 se sépare pour donner deux protons H+ et deux électrons (e). Les protons ainsi libres passent au travers de l’électrolyte pour se combiner à la cathode avec l’oxygène pour donner de l’eau (H2O). De chaque côté se trouvent des plaques bipolaires destinées à la collecte du courant produit.

Si la pile est particulièrement propre puisqu’elle ne produit que de l’eau et ne consomme que des gaz, elles sont cependant onéreuses d’une part à cause de la quantité de platine nécessaire et de la production du dihydrogène et de son stockage.

Une pile a combustible produit une tension électrique de 1.2 volts environ et une chaleur pouvant monter jusqu’a 60-80°C. L’eau est évacuée sous forme de vapeur avec l’excédent de dioxygène. Il existe plusieurs types de piles a combustibles, dont les plus connus sont:

– la pile à membrane échangeuse de protons (les plus utilisées aussi appelées PEMFC).
– la pile à oxyde solide (les plus chères sans offrir de meilleur rendement).

Le premier type est particulièrement bien adapté aux applications automobiles grâce à :
– une faible température de fonctionnement
– une certaine simplicité de fabrication
– une adéquation avec la nécessité de nombreux démarrages,
– une meilleure réactivité,
– un bon rendement aux puissances inférieures à la puissance nominale.

Parmi les constructeurs automobiles qui utilisent la pile à combustion ou qui ont réalisé des prototypes citons Daimler, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, PSA, Renault-Nissan, Suzuki (en collaboration avec General Motors) et Toyota.

Ce qui pénalise encore actuellement la pile à combustion est le faible rendement global. Les études actuelles visent à améliorer celui-ci par de nouvelles techniques de stockage et de transport du dihydrogène. En 2009 une équipe a réussi à obtenir un rendement de 56 % pendant plusieurs centaines d’heures avec une pile de 3 kW.

Il existe des projets d’utilisation de ces piles pour les tracteurs, l’aéronautique, la production électrique stationnaire et la liste est ouverte.

Une réflexion au sujet de « La pile à hydrogène »

  1. anonyme

    Il n’y a pas longtemps Mercedes-Benz a sorti une modèle de voiture avec une pile a combustible et il s’appelle ‘Bra’
    il a une pub assez impressionnant car il n’émet pas de CO2. Pour les curieux cherchez sur ‘Google.com’ Mercedes Bra invisible!!

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