Quel type d’énergie est libéré par les piles à hydrogène ?

4 minutes de lecture.

L’utilisation de piles à combustible pour produire de l’énergie est encore un concept assez nouveau. Bien que la NASA utilise des piles à combustible dans ses navettes spatiales depuis les années 1960, cette technologie n’a été appliquée aux véhicules routiers et aux appareils ménagers que ces dernières années. Au fur et à mesure que notre compréhension des piles à combustible augmente, elles pourraient être utilisées dans beaucoup plus d’industries à l’avenir.

Représentation de l'hydrogène comme énergie

Comment fonctionne une pile à combustible ?

L’énergie électrique est libérée par les piles à combustible à hydrogène. L’électricité peut être utilisée pour alimenter toute une série d’appareils et de véhicules.
L’électricité dans une pile à combustible est créée en appliquant de l’hydrogène à l’anode et de l’oxygène à la cathode. Un catalyseur divise l’hydrogène en ions positifs et en électrons chargés négativement, ces derniers parcourant un circuit jusqu’à la cathode. C’est ainsi que le courant électrique est créé.

L’avantage le plus important des piles à combustible est qu’elles peuvent produire de l’électricité sans aucune émission. Les seuls sous-produits sont la chaleur et l’eau. Ceux-ci ne nuisent pas à la planète comme les émissions produites par les véhicules et les appareils fonctionnant aux combustibles fossiles, telles que le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et l’oxyde d’azote. L’eau qui a été créée par les piles à combustible alcalines dans le vaisseau spatial Apollo de la NASA était suffisamment propre pour que les astronautes puissent la boire.

Bien que les piles à combustible ne produisent aucun polluant, certains sont créés lors de la production d’hydrogène afin d’alimenter les piles. Dans la mesure du possible, l’hydrogène devrait être créé à l’aide d’énergies renouvelables, telles que l’énergie solaire et éolienne, afin de limiter au maximum la production de CO2. Dans certains cas, cela pourrait signifier que vous pouvez alimenter la chaudière de votre maison en utilisant uniquement de l’énergie renouvelable.

Quelle quantité d’énergie peut produire une pile a combustible

Il existe de nombreux types de piles à combustible qui sont nommées en fonction du type d’électrolyte utilisé pour créer l’électricité. Chacune d’entre elles peut maintenir différents niveaux d’efficacité, fonctionne à des températures de fonctionnement variables et présente différents avantages et inconvénients.

La puissance qu’une pile à combustible peut créer dépend de quelques facteurs. Ceux-ci comprennent le type de pile à combustible, sa taille, sa température de fonctionnement et la pression d’alimentation en gaz. Selon le ministère américain de l’énergie, une pile à combustible produit environ 0,5 à 1 volt d’électricité. Ce n’est pas suffisant pour alimenter les plus petits appareils électriques. Comme nous l’avons mentionné précédemment, les piles à combustible doivent fonctionner ensemble dans un empilement afin de produire la quantité d’électricité nécessaire pour faire fonctionner un appareil ou un véhicule.

La puissance des piles à combustible est déterminée en kilowatts. Un kilowatt (kW) correspond à 1 000 watts d’électricité. Ci-dessous, nous avons inclus quelques exemples d’appareils que l’on peut trouver dans votre maison et la quantité d’électricité qu’ils utilisent :

  • Lave-vaisselle – 1,2 kW
  • Télévision 42″ – 0,3 kW
  • Jacuzzi – 5 kW
  • Sèche-cheveux – 1 kW

Le type de pile à combustible le plus populaire est la membrane électrolyte polymère (PEM), qui utilise l’acide perfluoro sulfonique comme électrolyte. C’est cette pile à combustible qui est le plus souvent utilisée dans les véhicules à hydrogène et les appareils domestiques, comme une chaudière. Elle peut produire de 1 kW à 100 kW d’électricité, selon le nombre de piles à combustible empilées. Elle fonctionne à une température relativement basse, ce qui la rend avantageuse pour une utilisation dans la maison. Vous pourriez économiser environ 40 % sur vos factures de chauffage en optant pour une chaudière à pile à combustible en plus d’une chaudière à condensation au gaz.

Le type de pile à combustible capable de produire le plus d’électricité est la pile à combustible à carbonate fondu (MCFC). Cette pile utilise des températures de fonctionnement élevées, de l’ordre de 650 °C, et peut créer une puissance électrique allant jusqu’à trois mégawatts (un mégawatt correspond à 1 000 kW ou 100 000 watts). La température de fonctionnement élevée les rend impropres à une utilisation domestique. Ce type de pile à combustible est plutôt utilisé dans les centrales électriques au gaz naturel et au biogaz.

Laisser un commentaire