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Piles à combustible : Ses avantages et ses inconvénients

Plusieurs entreprises, dans le monde, mènent des recherches pour améliorer les sources de carburant dans le monde entier afin de limiter au maximum l’impact énergétique et l’impact carbone. L’objectif principal de la recherche est de minimiser la température nécessaire pour fournir du courant électrique à partir de la pile, ce qui réduira considérablement le prix des matériaux nécessaires pour abriter la pile à combustible.

Un domaine d’étude fascinant et prometteur est la solution hybride, qui combine des turbines à gaz et la pile pour faciliter le processus chimique. Il s’agit du même processus que celui utilisé par les automobiles hybrides actuelles, qui combinent des batteries électriques et un moteur à essence.

Une pile à combustible est un type de système électrochimique qui convertit l’énergie chimique en énergie électrique. Cela nécessite l’utilisation d’hydrogène et d’oxygène comme combustible. Les récentes hausses des prix du pétrole ont favorisé son expansion. Des défis technologiques majeurs doivent être résolus, car les centres de piles fonctionnent à des températures élevées nécessaires pour générer du courant électrique, ce qui entraîne un temps de démarrage plus long pour la pile à combustible.

Ses avantages continuent de séduire les développeurs, les ingénieurs, les investisseurs et les propriétaires d’entreprises. Cependant, en tant que solution à long terme à la crise énergétique, des problèmes se profilent. Examinons les avantages et les inconvénients qu’elle présente :

image schématisée de la production industrielle d'hydrogène pour en faire un combustible

Concernant l’énergie

avantage :

L’hydrogène est une source d’énergie abondante. Le combustible utilisé pour alimenter les piles à hydrogène est le gaz HHO (qui n’est guère plus que de la vapeur d’eau). Les générateurs HHO utilisent un processus électrolytique pour séparer les molécules d’oxygène des molécules d’hydrogène afin d’utiliser l’hydrogène pour alimenter les générateurs.

inconvénient :

Ce procédé consomme de l’énergie. Au final, la création d’énergie coûte plus cher que le rendement de la pile à combustible.

En termes d’entretien et de mise en œuvre

avantage :

Peu d’entretien, simple à utiliser et simple à entretenir. Assurez-vous simplement que le réservoir de la taille d’un quart de litre contient suffisamment de liquide. L’hydrogène est l’élément le plus léger et possède le rapport énergie-poids le plus élevé de tous les carburants. L’hydrogène est inodore et insipide, et son sous-produit est l’eau. L’utilisation d’hydrogène propre pour alimenter les piles à combustible présente des avantages tant environnementaux que techniques.

inconvénient :

Les coûts : Le coût d’installation d’un système est d’au moins 5 000 euros par kilowatt. Les promoteurs de la production d’énergie espèrent atteindre un coût par kilowatt de 1 000 à 1 500 euros. Ce coût est considéré comme l’obstacle le plus difficile à surmonter jusqu’à ce que le système soit commercialement réalisable.

Temps de ravitaillement plus long : Les constructeurs automobiles qui étudient l’énergie des piles à combustible pour atténuer les préoccupations actuelles en matière de gaz ont découvert que les automobiles alimentées par des piles à combustible prennent plus de temps pour faire le plein et parcourent des distances moindres que les véhicules classiques.

En termes de sécurité, de production, et de transport

avantage :

Les piles à combustible sont à la fois sûres à utiliser et à faire fonctionner.

inconvénient :

L’un des problèmes à résoudre est la difficulté de produire, d’expédier et de distribuer l’hydrogène, qui est nécessaire pour alimenter la pile à combustible.

En termes d’impact environnemental

Il est bénéfique pour l’environnement. Ce sont les carburants les plus respectueux de l’environnement jamais créés. La vapeur d’eau est la seule émission. C’est comme avoir un humidificateur pour la planète entière.

La vérité est que le déploiement des piles à hydrogène en tant que carburant de substitution contribuera à répondre au besoin croissant d’énergie renouvelable dans le monde, ce qui se traduira par un environnement plus propre et plus sain. Par rapport aux véhicules à essence, qui émettent des substances dangereuses dans l’atmosphère, la seule émission est la vapeur d’eau. Il est clair que la pile à hydrogène est le carburant alternatif le plus prometteur, comparé à tout autre carburant alternatif.

Quels sont les deux défis les plus importants pour les piles à combustible ?

Les deux obstacles les plus importants à la commercialisation des piles à combustible sont la réduction des coûts et l’amélioration de la durabilité. Les systèmes de piles à combustible doivent être compétitifs en termes de coût par rapport aux technologies énergétiques existantes et avoir des performances égales ou supérieures à celles-ci pendant toute leur durée de vie.

Quel est le problème majeur avec les piles à combustible ?

Le coût a longtemps été le principal obstacle à la commercialisation des piles à combustible. La plupart des piles à combustible PEM utilisent du platine, un métal coûteux et rare.

Les piles à combustible se dégradent-elles avec le temps ?

Les batteries peuvent être rechargées de la même manière qu’un bidon d’hydrogène, mais la capacité des batteries diminue avec le temps. En revanche, un réservoir d’hydrogène et une pile à combustible ne se détériorent pas avec le temps.

Pourquoi les piles à combustible ne doivent-elles pas être rechargées ?

Contrairement aux batteries, les piles à combustible n’ont pas besoin d’être rechargées régulièrement, mais continuent à produire de l’énergie tant qu’elles disposent d’une réserve de combustible. Une anode, une cathode et une membrane électrolytique composent une pile à combustible.

source : https://www.h2-mobile.fr/dossiers/pile-combustible-fonctionnement-avantages-inconvenients/

Comment fonctionnent les piles à combustible - GenCell

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