La pile à combustibleL’énergie de demain

Valentin MAZET, Jimmy VARRIER, Robin DUCRAY, Maxime DELAGE-DAMON

TPE 2011 - 2012

Histoire de la pile à combustible La pile à combustible DEFC

Généralités sur la pile Les avantages Rapport qualité/prix

Piles SOFC et PEMFC Fonctionnement Composants Rapport qualité/prix

Manipulation Projets

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Christian Schönbein (1799 – 1868) a découvert l’effet pile à combustible en 1839.

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Après cette découverte, le premier modèle de pile à combustible est réalisé entre 1839 et 1842 en laboratoire par William R. Grove (1811 – 1896).

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Mais les recherches sont abandonnées pendant près d’un siècle.

En 1932, Francis T. Bacon reprend les études et en 1953, il crée le premier prototype de 1 kilowatt. Celui de 5 kW est créé par le même chercheur en 1959.

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Les avantages Chaîne d’approvisionnement* Chaîne d’approvisionnement* déjà en

place Stockage plus aisé car pas de haute

pression Densité énergétique plus importante Peut être obtenue en grandes quantités

grâce à la biomasse*biomasse*

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Fonctionnement Pile à membrane échangeuse de protons

Fonctionne à 80°C Electrolyte : Membrane polymère

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Pile à oxyde solide Oxydation*Oxydation* Fonctionne à 800°C Electrolyte : Céramique

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Composants Pile à membrane échangeuse de protons Deux plaques bipolaires, deux électrodes,

une membrane échangeuse de protons qui fait office d’électrolyte, des catalyseurs.

Pile à oxyde solide Substrat*Substrat*, anode*anode*, électrolyte*électrolyte*, cathode*cathode*

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Rapport qualité/prix Pile à membrane échangeuse de protons

Cette pile a un succès dans les programmes spatiaux mais son coût reste très élevé.

Pile à oxyde solideLes recherches vont vers cette pile

pour baisser les prix en utilisant des matériaux métalliques à meilleures propriétés chimiques.

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Voiture fonctionnant avec une pile à combustible « Kit Science Auto » avec sa station de recharge solaire « Horizon FCT ».

Pile à éthanol direct entrainant un moteur de voiture

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Nombreuses marques de voiture se tournent vers la pile à hydrogène : BMW, Ford, Honda, …

Des prototypes de : tracteurs à hydrogène ordinateurs portables (refroidissement par

évaporation inspiré des plantes vertes) avions qui remplaceront le Concorde certains pôles de compétitivité (clusters)

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Anode Cathode Catalyseur Micro-électronique Chaîne d’approvisionnement Electrolyte Biomasse Oxydation Substrat

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