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Principes
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Une pile à combustible (PAC) est un générateur d’électricité qui transforme
directement l’énergie chimique d’un combustible en énergie électrique.
L’énergie
utilisée peut provenir, selon les technologies, du méthanol ou du gaz
converti en hydrogène dans un réformeur.
La pile à combustible se distingue des générateurs thermiques
par le fait que le processus de combustion est séparé dans l’espace en
deux étapes simultanées: une réaction d’oxydation du combustible sur une
anode et une réaction de réduction du comburant sur une cathode. Elle
se différencie des accumulateurs et des piles classiques par la nature
de ses électrodes qui ne subissent aucune modification de structure au
cours des réactions électrochimiques mais servent uniquement de support
à ces réactions, les réactifs comburant et combustible étant stockés à
l’extérieur, ce qui permet un fonctionnement continu.
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Applications
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Coût
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Impacts
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Limites
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- Seuls certains métaux platinés (métaux très chers et surtout très rares) permettraient d’atteindre des résultats identiques à ceux des hydrocarbures..
- Le combustible, après son utilisation en pile, est devenu très radioactif, par suite de la présence de nombreux noyaux d’espèces chimiques et isotopiques variées résultant de la fission. Il peut être traité dans une usine chimique, ou usine de retraitement, spécialement conçue pour des opérations en ambiance radioactive.
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Projets
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Un véhicule électrique alimenté par une pile à combustible à hydrogène
constituerait l’ultime solution de remplacement du mode de propulsion
de nos véhicules actuels pour résoudre radicalement le problème de la
qualité de l’air.
- Des perspectives d’application des piles à combustible
sont attendues notamment dans le résidentiel et le tertiaire, pour l’alimentation
d’immeubles en électricité, comme source de chaleur ou de froid, ou encore
de façon autonome, jusqu’au niveau d’habitations individuelles.
- Pour la fourniture d’énergie électrique, plusieurs projets
sont en cours, depuis celui du petit groupe électrogène portable, dont
certains prototypes ont déjà été expérimentés dans l’armée américaine,
jusqu’à la grande centrale électrochimique en passant par l’alimentation
en énergie électrique d’immeubles ou de groupes d’immeubles.
- Pour la traction, les qualités de silence et de non-pollution
de certaines piles à combustible permettent de penser qu’elles pourront
constituer le générateur de traction de l’avenir, si l’on parvient à atteindre
un prix de revient suffisamment faible. Grâce à elles, on pourrait résoudre
en partie le difficile problème de la pollution urbaine, notamment si
l’on utilise comme combustible l’hydrogène, dont les perspectives en tant
que vecteur d’énergie restent prometteuses.
