Quel est l'avenir des piles à combustible ?
Quel est l’avenir des piles à combustible ?
Dans les piles à combustible, l’oxygène de l’air et l’hydrogène (le combustible qui nous intéresse ici) réagissent en échangeant des électrons par l’intermédiaire du circuit sur lequel elles sont branchées et qui se trouve traversé par un courant. Mais contrairement aux réactifs d’une pile ordinaire, l’oxygène et l’hydrogène ne sont pas stockés au sein de la cellule électrochimique elle-même. Ils sont introduits au fur et à mesure des besoins, en même temps que l’eau qu’ils forment est éliminée.
En dépit de rendements supérieurs à ceux des piles classiques (jusqu’à 60 %), d’une forte densité d’énergie et de l’absence d’émission de dioxyde de carbone, les piles à combustible peinent à s’imposer. Leur invention, revendiquée par sir Richard Grove, remonte à 1839 mais les modèles réellement opérationnels ne voient le jour qu’au cours des années 1960, époque à laquelle la NASA en équipe les capsules Gemini et Apollo.
La relève du moteur thermique, à essence ou diesel, par le moteur électrochimique intéresse les constructeurs automobiles, mais il reste un certain nombre de verrous technologiques à faire sauter pour généraliser l’emploi de l’hydrogène.
Outre la mise au point d’électrodes et de catalyseurs appropriés, les difficultés résident au niveau de la distribution et du stockage embarqué de ce produit hautement inflammable. Sous forme liquide (hydrogène cryogénique, à -253 °C), il y a contraction et fragilisation des matériaux. Sous forme gazeuse, la faible densité de l’hydrogène impose des réservoirs volumineux ou alors des pressions phénoménales, de plusieurs centaines de bars.
De plus, la petite taille de la molécule d’hydrogène exige un savoir-faire spécifique pour obtenir des étanchéités satisfaisantes. Pour éviter les problèmes de stockage, les chercheurs explorent d’autres voies, comme la production d’hydrogène sur place par hydrolyse du borohydrure de sodium ou par reformage du méthanol.
Lequel méthanol peut aussi servir directement de combustible. Y compris, à terme, pour des mini-piles destinées à alimenter téléphones mobiles et ordinateurs.
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