Pile à combustible

L'énergie de demain !

Introduction

La question de savoir quel vecteur énergétique se substituera à celui du pétrole quand il aura disparu, ou du moins qu'il sera véritablement devenue inaccessible, est de plus en plus à l'ordre du jour. L'énergie solaire ou les éoliennes pour l'instant ne sont pas satisfaisants. La solution serait elle la pile à combustible? D'où la problématique suivante : « Quel avenir pour la pile à combustible ? »

Table des matières

Historique ^

Premiers pas

Sir William Grove Ce fut Sir Humphry Davy qui mis le premier sur la voie des piles à combustible en réalisant l'électrolyse de l'eau distillée en 1806. En 1838, Christian Friedrich Schoenbein découvre, en réalisant cette même expérience, que lors de la coupure électrique se produit un courant de sens inverse au premier. Mais c'est finalement Sir William Grove qui réalisa la première pile à combustible, non sans l'aide de Schoenbein.

Expérience de Grove Cependant cette technologie sombra quelque peu dans l'oubli, le rendement trop faible ne permettait pas de concurrencer les piles électriques et machines thermiques dont avait besoin la révolution industrielle... Néanmoins, quelques chercheurs apportèrent des améliorations à l'expérience de Grove : en 1889, L. Mond et C. Langer introduisirent les catalyseurs (platine) et perfectionnèrent l'électrolyte, au début du siècle, l'électrolyte est amélioré : introduction de nouveaux matériaux comme les carbonates fondus, les oxydes solides, l' acide phosphorique qui seront la base des différents types de piles d'aujourd'hui.

Les avancées des années 60

Gemini Un pas essentiel est franchi par Francis T. Bacon en 1953 avec la fabrication d'une pile à hydrogène-oxygène fonctionnant à haute pression. Cette pile équipera les modules spatiaux Gemini en 1963 et Apollo en 1968, elle est d'ailleurs toujours utilisée dans les navettes spatiales de la NASA. L'US Navy équipa également ses sous-marins de ces piles supportant très bien les grandes profondeurs. Le plus apporté par ces piles est la possibilité pour l'équipage de pouvoir consommer l'eau produite par la pile à l'issu de la réaction chimique. Dans les années 1960 apparaissent aussi les premiers prototypes de voitures pourvues de piles à combustibles.

En 1973, date des premiers chocs pétroliers, la pile à combustible devient un véritable enjeu. Etats-Unis, Europe, Japon prennent conscience de l'importance d'une énergie simple et peu coûteuse. La course au développement est lancée. Des améliorations sont encore apportés avec l'apparition de membranes Nafion tenant lieu d'électrolyte et dans les années 70-80 les premières installations fixes font leur entrée.

Les politiques de développement

Membrane Nafion Alors que les Etats-Unis subventionnent les recherches en cours à coup de milliards de dollars, l'Europe est à la traîne (exceptée l'Allemagne). En effet, La France a interrompue les recherches depuis les années 80 car les piles étaient trop coûteuses et trop volumineuses. Les progrès technologiques effectués depuis par les autres pays ont tout de même relancé il y a peu la recherches sur le sujet en France. Mais pas de doute, notre pays est en retard. Le Japon a suivi l'exemple des USA et dispose même d'une installation stationnaire de 11MW.

De plus en plus, les puissances occidentales se tournent vers la pile à combustible pour palier à leur besoin toujours croissant en énergie. Longtemps boudées, elles s'avèrent maintenant nécessaires tant sur le plan environnemental que productif.


Principe et généralités ^

Principe de la pile à combustible

Comme les piles traditionnelles (piles aux Zinc Zn), le principe des piles à combustible est de transformer de l'énergie chimique en énergie électrique à la seule différence près que la pile à combustible est fournie en combustible de manière continue, et le rendement ne dépend pas du cycle de Carnot.

Question : Comment une pile à combustible transforme-t-elle de l'énergie chimique en énergie électrique ?

Une pile à combustible convertit l'énergie chimique en énergie électrique par une réaction d'oxydoréduction. Dans la pile il y a deux électrodes :

  • Une anode qui est alimentée par le combustible (souvent du dihydrogène mais aussi des alcools comme le méthanol), il s'y passe une oxydation. Et l'équation de cette réaction est : H2 → 2H+ +2 e-
  • Une cathode alimentée par un oxydant (du dioxygène par exemple), il s'y passe une réduction. Ici, l'équation de cette réaction est : O2 + 4H+ +4e- → 2H2O

Les deux électrodes sont séparées par un électrolyte qui assure la diffusion des protons H+ de la réaction d'oxydation du dihydrogène. C'est une étape intermédiaire à la réaction d'oxydoréduction. L'électrolyte dépend du type de pile : KOH pour les piles du type AFC, membrane échangeuse de protons pour les piles du type PEMFC ou DMFC, acide phosphorique pour les piles du type PAFC, carbonate fondu pour les piles du type MCFC et oxydes solides pour les piles du type SOFC.

Pile avec membrane

Au niveau des électrodes, les réactions d'oxydoréduction ont normalement une cinétique très lente qui dépend de l'état de la surface des électrodes et de la facilité avec laquelle les réactions se réalisent. Par exemple pour que le dihydrogène s'oxyde, il faut la présence d'un catalyseur qui permet l'accélération de la réaction en facilitant les échanges électroniques. Ce phénomène se présente aussi pour la réduction du dioxygène. Le catalyseur dépend de la réaction et du niveau de la température de la réaction.

Au niveau de l'anode on utilise comme catalyseur des métaux précieux comme du platine Pt, rhodium Rh, ruthénium Ru, du palladium Pd ou du Nickel de Raney pour les piles de basse et moyenne température et des métaux moins chers tels que le fer Fe, le nickel Ni ou le Cobalt pour les piles de haute température.

Au niveau de la cathode, on utilise des métaux précieux comme du chrome Cr ou du nickel Ni ou du charbon actif avec de l'or Au ou de l'argent pour les piles de basse et moyenne température et du nickel fritté ou des oxydes mixtes pour les piles de haute température.

Accolées à l'anode et la cathode, il y a des plaques bipolaires qui jouent plusieurs rôles importants dans la pile à combustible. Tout d'abord elles doivent être conductrices du courant, permettre une diffusion homogène des gaz jusqu'aux électrodes mais aussi intervenir dans la gestion de l'eau (pour les piles de type PEMFC).

Ce sont les plaques bipolaires qui permettent le passage des électrons de l'anode vers la cathode.

Au niveau de la cathode, les molécules de dioxygène sont réduites par les électrons qui arrivent et l'équation de cette réaction est :

  • O2 +2 e- → 2O2-

Et l'arrivée des protons H+ produit une réaction acido-basique d'équation :

  • O2- + 2H+ → H2O

Ainsi on peu dire qu'en sus de produire de l'énergie électrique, la pile à combustible ne produit que de l'eau !

Réponse : Après une réduction du dihydrogène, les protons H+ passent par l'électrolyte et les électrons e- passent eux par les plaques bipolaires et c'est lors de ce passage des électrons e- que l'on peut récupérer une énergie électrique et alimenter un ou plusieurs récepteur(s).

Les différents types de piles à combustible

On dénombre actuellement 6 différents types de pile à combustible :

  • Les AFC (Alkaline fuel Cell)
  • Les PEMFC (Polymer Exchange Membran Fuel Cell)
  • Les DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)
  • Les PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell)
  • Les MCFC (Molten carbonate Fuel Cell)
  • Les SOFC (Solid Oxid Fuel Cell).

Néanmoins, deux types seulement se détachent de par leur potentiels technique et économique : les piles à membrane échangeuses de protons fonctionnant à basse température (PEMFC) et les piles à oxyde solide fonctionnant à haute température (SOFC).

Comme bien souvent, un tableau s'avère bien plus efficace qu'un long discours ennuyeux !

Tableau présentant les différentes piles à combustible
Type de pile PEMFC AFC DMFC PAFC MCFC SOFC
Nom Polymer Exchange Membran Fuel Cell Alkalin Fuel Cell Direct Methanol Fuel Cell Phosphoric Acid Fuel Cell Molten Carbonate Fuel Cell Solid Oxyd Fuel Cell
Electrolyte Membrane Polymère conductrice de protons Solution de KOH Membrane Polymère conductrice de protons Acide Phosphorique LiCO3 et KCO3 fondu dans une matrice LiAlO2 ZrO2 et Y2O3
Ions dans l'électrolyte H+ OH- H+ H+ CO32- O2-
Niveau de température 60 à 100℃ 60 à 80℃ 60 à 100℃ 180 à 220℃ 600 à 660℃ 700 à 1000℃
Combustible H2 (pur ou reformé) H2 Méthanol H2 (pur ou reformé) H2 (pur ou reformé) H2 (pur ou reformé)
Oxydants Air O2 (pur) Air Air Air Air
Domaines d'application Automobiles, Portable, Cogénération, Maritime Spatial Portable Cogénération Cogénération, Production Centralisée d'électricité Cogénération, Production Centralisée d'électricité, Automobiles
Niveau de développement Prototypes Utilisé Prototypes Technologie mûre Prototypes Prototypes

Le système des piles à combustibles

Le système

Gamme d'accumulateurs lithium-ion de la Saft Pour permettre à une PAC de fonctionner et de remplir son rôle, les PACs requièrent que l'on ait conçu un système mettant les différents composants et sous-systèmes en relation. C'est-à-dire qu'il faut élaborer un dispositif qui puisse acheminer le combustible vers le cœur de la pile (qui va transformer l'énergie électrochimique stockée dans le combustible en énergie électrique) dans lequel la réaction entre les réactifs se produit, et ensuite d'exploiter le plus efficacement possible l'énergie produite par cette réaction (le rendement d'une pile à combustible varie selon le type de pile et peut être supérieur à 50%. Par comparaison celui d'un moteur à combustion interne est en moyenne de 15%), la traiter et l'acheminer vers la « sortie », où l'on puisse la récupérer pour un usage quelconque nécessitant de l'électricité.

C'est pour cela que de nombreuses recherches s'orientent vers :

  • L'optimisation des composants et des architectures de circuit afin de diminuer la consommation.
  • La mise au point de sources d'énergie miniaturisées nettement plus performantes que les accumulateurs (voir la photo ci-dessus) actuels dont la marge de progression est désormais relativement faible.

Pour ce faire, on distingue plusieurs parties vitales à optimiser :

  • Le réservoir de combustible
  • Le compresseur d'air
  • Le sous-système de refroidissement
  • Le convertisseur

Par exemple, Millenium Cell a breveté son système de stockage de l'hydrogène, baptisé système Hydrogen on Demand ™;

Comment produire de l'hydrogène?

On peut voir dans l'hydrogène une source d'énergie inépuisable et propre. En effet, l'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers ! Néanmoins, bien qu'il soit très présent sur Terre, il n'existe pas en tant que tel : on le trouve en fait principalement dans les molécules d'eau. Il est également présent dans toutes les matières organiques, pour l'instant il est principalement extrait que des carburants fossiles (Hydrocarbures). Il existe néanmoins d'autre moyens de production :

  • L'électrolyse de l'eau qui présente peu d'intérêt car elle utilise de l'énergie électrique.
  • Les réacteurs nucléaires de 4ème générations fabriquent de l'hydrogène à partir de l'hélium.
  • Le reformage : fabrication de l'hydrogène à partir de la combustion d'alcool donnant d'une part H et CO2.
  • Enfin, Certaines algues vertes et bactéries mises en culture produisent de l'hydrogène pouvant servir aux piles (cf. cet article du CEA pdf) .

Il apparaît donc que ces algues semblent être la clé du problème. Néanmoins cette découverte est apparemment récente et on ne peut vraiment connaître son efficacité.

Stockage de l'hydrogène

Des progrès sont à faire dans le domaine du stockage de l'hydrogène. A l'heure actuelle, l'hydrogène est principalement distribué sous forme liquéfiée (-253℃) et comprimée.

Le stockage haute pression de l'hydrogène dans des microballons en verre Il y a différentes formes de stockage :

  • Le NaBH4 : il se base sur la réaction entre le borhydrure de sodium NaBH4 et l'eau donnant de l'hydrogène (et du borate de sodium NaBO2), cette réaction nécessite la présence d'un catalyseur qui peut être à base de cobalt ou de ruthénium. Quand on a besoin d'hydrogène, on pompe la solution pour qu'elle entre en contact avec le catalyseur. Une solution polluante et coûteuse.
  • Hydrure métallique : certains métaux ou alliages peuvent stocker des atomes d'hydrogène entre leurs atomes et créer des liaisons chimiques. Il s'agit par exemple du Palladium Pd, du Magnésium Mg, de ZrMn2, Mg2Ni ou d'alliages comme Mg-Mg2Ni. Il existe deux classes d'hydrures : les hydrures haute et basse température.

Le stockage s'effectue à haute pression avec apport de chaleur. La pression de dissociation est fonction de la température : pour des températures entre 0 et 100℃, les pressions se situent entre 2 et 10 bars, mais elles atteignent 30 à 50 bars avec des températures plus élevées. Le destockage a lieu à basse pression avec évacuation de chaleur. Les difficultés liées au stockage de l'hydrogène reste un des principaux freins au développement de la pile à combustible.


Les applications à la pile à combustible ^

Les applications de la pile à combustible sont multiples. On la retrouve principalement dans trois domaines :

  • Domaine des transports
  • Domaine stationnaire
  • Domaine portable

Domaine des transports

Necar5 Divers constructeurs ont actuellement des programmes de recherche et développement qui contribuent à l'élaboration de technologies utilisant pour énergie celle apportée par une pile à combustible. Ainsi, le projet Necar5 constitue à l'heure actuelle une des applications automobiles les plus avancées car elle conserve des performances, une autonomie et une ergonomie comparables à celles des voitures à moteur classique. Elle utilise pour carburant le méthanol et a été commercialisée l'année dernière. De nombreux autres constructeurs développent également des voitures équipé de PAC : par exemple, Ford et sa Ford FCV, General Motors et ses prototypes GM, Honda et sa FCX-V4 et même le constructeur français Peugeot prévoit d'adapter une pile PEMFC sur sa Peugeot Partner.

Bus Mais il existe également des véhicules lourds, comme par exemple des bus, roulant à l'aide d'une pile à combustible. Le premier prototype de bus crée par Daimler-Benz en 1997 fut commercialisé peu de temps après et équipe désormais des villes européennes comme Oslo (Norvège), Strasbourg ou bien des villes des Etats Unis comme Las Vegas. Leurs grand avantage est leur silence de fonctionnement et le respect de l'environnement, ce qui est fort appréciable à l'heure actuelle.

On retrouve également la pac dans des prototypes (certains sont utilisés, d'autres non) de bateaux (Duffy), de sous-marins (U 31) et même d'avions (Boing).

Domaine stationnaire

Générateur les PACs peuvent constituer d'excellentes sources d'énergies délocalisées. On retrouve ainsi des adaptations faites à des centrales de cogénération, pour l'approvisionnement d'électricité, à la génération de vapeur ou de froid etc. Les applications correspondent en fait à la demande du marché, selon :

  • Les applications domestiques destinées aux maisons particulières, aux bâtiments spécifiques ou aux résidences collectives, pour répondre aux besoins de base d'une habitation : chauffage, eau chaude, réfrigération.
  • Les applications industrielles en moyenne industrie ou pour des PME (électricité, vapeur, eau chaude...).

Ce domaine commença d'être exploré très récemment : par exemple en France, c'est seulement en 2000 que EDF a conçu un premier modèle de pile à combustible stationnaire pour alimenter un groupe HLM à Chelles (en Seine-et-Marne), qui fournit électricité et chauffage. Pour le domaine domestique, les PACs peuvent engendrer une économie importante car elle ne présente pas de problèmes d'acheminement de l'électricité et la production de l'énergie n'est pas dépendante des conditions météorologiques.

Les PACs peut également être utilisée dans le cadre de l'industrie, notamment par les petites et moyennes entreprises. La vapeur et l'eau chaude produites par les piles peuvent être utilisées pour faire fonctionner certaines machines industrielles. Les piles utilisées sont ici de type SOFC.

Domaine portable

batterie pac Les appareils de type téléphone portable, baladeur mp3, ordinateur portable, caméscope, PDA etc. connaissent une forte croissance de leurs ventes. Néanmoins, leurs batteries possèdent à l'heure actuelle une autonomie assez limitée et les piles usagées ne sont pas des plus écologiques... Là encore, la pile à combustible peut tirer son épingle du jeu. En effet, elle permettrait une autonomie de 3 à fois supérieure (et peut être même plus!) par rapport aux piles actuelles.

Ainsi, de très nombreux prototypes de PAC pour baladeurs ou portables (généralement de type PEMFC) ont vu le jour. Récemment, Ballard a développé un système de PAC pour ordinateur portable permettant d'atteindre 20 heures d'autonomie! Pour l'instant, ces prototypes ne sont pas encore assez aboutis (à cause de leurs dimensions notamment) pour êtres commercialisés, mais il ne fait aucun doute que cela se fera dans un futur proche.


Les enjeux économiques ^

A l'heure où le prix du baril de pétrole ne cesse d'augmenter se situant actuellement aux alentours des 50 à 60 dollars, on cherche actuellement à considérer des vecteurs énergétiques alternatifs. C'est ainsi que l'on en est venu à penser à la pile à combustible et plus particulièrement celle à hydrogène et celle au méthanol. Cette « vieille technologie d'avenir », Jules Verne l'évoque déjà dans L'île Mystérieuse, paru en 1874

Qu'est-ce que l'on brûlera à la place du charbon si celui-ci venait à manquer ? De l'eau répondit Pencroft. L'eau, décomposée en ses éléments par l'électricité. Oui mes amis, je crois que l'eau sera un jour employée comme combustible, que l'hydrogène et l'oxygène qui la constituent, utilisés isolément où simultanément, fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables. L'eau est le charbon de l'avenir.

Les désavantages de la pile à combustible

La pile à combustible n'a pas que des avantages en particulier du point de vue économique. En effet, le prix d'une pile à combustible est à l'heure actuelle le plus grand inconvénient de cette technologie. Cela s'explique notamment par le coût de ses matériaux :

  • Le catalyseur composé de platine : son coût actuel est de l'ordre de 14 €/g. Bien que l'on ait considérablement réduit la quantité de platine nécessaire, ce n'est toujours pas suffisant. On cherche actuellement à rationaliser les dépôts de platine par la modification de l'architecture des électrodes ou bien à remplacer le platine par d'autres métaux (ex : ruthénium). Une autre voie de recherche serait de fabriquer des électrodes à base de nickel et de tungstène qui présentent des propriétés physiques intéressantes et sont peu coûteux. Mais tous les projets de remplacement complet du platine sont encore du domaine purement expérimental.
  • Les membranes : leur coût en 2001 était de 300 à 450 €/m2, il a sensiblement baissé depuis.
  • Les plaques d'interconnexion : dans les piles acides (ce qui est aussi valable pour les piles à acide phosphorique) ces pièces sont réalisées en graphite non poreux usiné. Elles sont particulièrement coûteuses.

De plus, un m3 de méthane (gaz naturel) libère une énergie de 9,89 kWh (35,6 MJ) en brûlant, alors qu'un m3 d'hydrogène ne libère que 3 kWh (environ 10 MJ). Par conséquent, la dépense en transport sera donc au moins 3 fois plus importante, en proportion de l'énergie restituée, pour l'hydrogène que pour le méthane, ce dernier étant déjà plus cher en terme de transport que le pétrole.

Les avantages de la pile à combustible

Bien sûr la pile à combustible ne présente pas que des inconvénients. Tout d'abord, une transition vers la pile à combustible engendrerait de profonds bouleversements. Il faudra renouveler les structures actuelles et la manne financière que représenterait par exemple un renouvellement total du parc automobile est considérable. Ainsi certains états comme les Etats Unis, le Canada ou encore le Japon investissent massivement dans ce domaine. L'Europe quant à elle est plus timide en la matière et la France (comme nous l'a expliqué la personne du LET) ne vient de se lancer réellement que depuis cette année... Toutefois, les progrès et investissements sont surtout issus du secteur privé. En effet, si cette technologie s'impose, les entreprises qui seront le mieux implantées auront un poids considérable dans le futur.

Les industriels se livrent donc une concurrence acharnée. Actuellement, l'action du secteur privé est dominée par l'entreprise Ballard, établie à Vancouver. Cette société créée en 1979 a ouvert son capital à Daimler Chrysler et à Ford. L'entreprise est à l'heure actuelle en quelque sorte le centre du monde de la pile à combustible.

Le secteur privé est véritablement très dynamique, des centaines voire des milliers d'entreprises existent alors que cette technologie n'en est qu'à ses balbutiements. Ainsi, aux Etats-Unis le privé dépense aux environs de 200 millions de dollars par an pour la recherche concernant les piles à combustible. Ceci est à mettre en parallèle avec le financement public de la recherche & développement pour ce domaine qui est de l'ordre d'environ 100 millions de dollars par an.

En conclusion, on retiendra que bien qu'il reste beaucoup de chemin à parcourir pour la pac du point de vue économique, même si les progrès effectués sont considérables depuis une vingtaine d'années. De plus, ce secteur est déjà vecteur d'espoir car bien qu'il soit relativement jeune et surtout peu développé, une multitude d'entreprises existent grâce à la pile à combustible. En outre, si cette dernière venait à se répandre, les changements seront tels que l'économie sera radicalement différente. Enfin, nous pensons que si la France peut clairement avoir sa place dans cette nouvelle économie de la pile à combustible car comme on dit : En France, on a pas de pétrole, mais on a des idées !

L'impact sur l'environnement ^

Les sources actuelles

A l'heure actuelle nous utilisons des sources polluantes pour produire de l'énergie électrique tel que des hydrocarbures, des plies (par exemple au lithium ou au zinc Zn) ou même de l'uranium. La pollution se trouve sous forme :

  • de gaz à effet de serre tel le dioxyde de carbone (CO2) et l'oxyde d'azote ou protoxyde d'azote (N2O) pour les hydrocarbures
  • des métaux lourds tel le plomb pour les piles traditionnelles comme les piles à lithium ou au zinc Zn)
  • des déchets radioactifs pour les combustibles nucléaires tels que l'uranium

Actuellement, la pile à combustible est sûrement le meilleur moyen de produire de l'énergie électrique sans pour autant trop polluer.

Les avantages de la pile à combustible

L'hydrogène présente de nombreux avantages :

  • Tout d'abord c'est l'élément chimique le plus présent sur notre planète même s'il ne se trouve qu'essentiellement sous la forme d'eau (H2O).
  • le principe de la pile à combustible étant de produire de l'énergie électrique en produisant aussi de l'eau (H2O), la pile à combustible est donc une source d'énergie électrique qui ne produit (directement) aucune pollution.

Les désavantages de la pile à combustible

Mais l'hydrogène présente aussi des désavantages :

  • Tout d'abord, l'hydrogène (comme d'autres carburants) peut s'enflammer ou exploser au contact de l'air. Il faut donc le manipuler avec précaution !
  • Comme l'hydrogène ne se trouve pas dans la nature sous sa forme H2, il faut reformer des molécules comportant de l'hydrogène comme des gaz naturels, du naphta, du charbon ou bien de l'eau pour pouvoir produire le carburant nécessaire au fonctionnement de la pile à combustible et ce reformage et très polluant comme on peut le voir dans les tableau ci-dessous ( les résultat figurant dans les tableau sont des bilan d'émission des polluant issus de filière d'hydrogène comprimé et d'hydrogène liquéfié destiné à un usage dans les véhicules, ce sont des résultats observé en France). Toutefois, la possibilité de produire de l'hydrogène grâce à des bactéries pourrait peut-être régler ce problème.
Emission de différents polluants issus de filières d'hydrogène comprimé (en g/MJ)
Emissions CO2 NO2 HC CO SO2
hydrogène issu de gaz naturel 99 0.04 0.11 0.02 0.03
hydrogène issu de naphta 140 0.17 0.21 0.03 0.18
hydrogène issu de charbon 209 n.d n.d n.d n.d
hydrogène issu de l'électrolyse 42 0.1 0.02 0.0085 0.16

Emission de différents polluants issus de filières d'hydrogène liquéfié (en g/MJ)
Emissions CO2 NO2 HC CO SO2
hydrogène issu de gaz naturel 158 0.1 0.166 0.037 0.09
hydrogène issu de naphta 232 0.29 0.335 0.05 0.31
hydrogène issu de charbon 343 n.d n.d n.d n.d
hydrogène issu de l'électrolyse 66 0.164 0.027 0.02 0.246

  • Mais aussi les produits utilisés peuvent eux même être dangereux comme par exemple le méthanol qui à l'inconvénient d'être un fluide dangereux et potentiellement toxique pour l'environnement, surtout pour les nappes phréatiques.

Conclusion sur l'avenir de la pile en fonction de sont impact sur l'environnement

Bien que le reformage de produit tel les gaz naturels, le naphta, le charbon ou l'électrolyse de l'eau en dihydrogène soit plutôt polluant le système de la pile à combustible et les gaz qu'elle dégage (de la vapeur d'eau H2O) permet de dire que la pile à combustible est une source d'électricité très peu polluante ce qui lui assure un avenir aussi prometteur que le pétrole actuellement, voir même plus.... Mais en même temps la pile à combustible se veut être non polluante en ne produisant et ne rejetant que de la vapeur d'eau. Mais à une très grande échelle est-ce que le rejet d'une quantité énorme de vapeur dans l'environnement peu engendrer un changement fatal de cet environnement et donc le polluer ? Car en fait l'eau est une pollution même si ce n'est pas un pollution très dangereuse pour l'homme, elle peu engendrer des catastrophes !

Conclusion ^

Depuis les années 60, la pile à combustible est en plein essor. Mais toutes ses qualités ne sont pas encore exploitées à cent pour cent et c'est ce qui reste l'un de ses plus grands problèmes.

Bien que les progrès effectués depuis une vingtaine d'année sont considérables, le chemin à parcourir reste encore long et parsemé d'embûches. Mais même si des barrages semblent se planter entre nous et la réussite de la pile à combustible, on peut placer beaucoup d'espoir dans cette réussite car celle-ci est dans une bonne voie.

Comme on peut le voir dans le chapitre III, la pile à combustible et déjà très utilisée dans des domaines comme l'aérospatiale et les moyens de transport (bus, voiture). C'est dans ces domaines que la pile à combustible est la mieux développée. Actuellement, d'autres domaines d'application de la pile à combustible comme le domaine du portable ou « de poche » dans lequel elle à un grand avenir mais aussi, le domaine du mobile ou de « chez soi » et le domaine de l'automobile sont encore en développement. Dans le chapitre IV, on peut voir que la pile à combustible est déjà pas mal implantée dans les industries actuelles et que si elle venait à mieux se développer elle changerait l'économie mondiale. Du point de vue économique la pile à combustible sera sûrement dans quelque année la source d'énergie électrique la plus rentable, ce qu'il lui assure à priori un avenir confortable...

Enfin du point de vue environnemental la pile à combustible présente l'avantage de ne rejeter que de l'eau et donc de ne pas être « polluante ». Cette perspective laisse penser que la pile à combustible à un avenir devant elle mais elle à aussi un grand problème. Le reformage de produits en dihydrogène (H2) est quant à lui très polluant à l'heure actuel et ce défaut peut faire que la pile n'ai pas pour l'instant d'avenir. Mais lorsque ce problème sera réglé alors la pile à combustible aura champ libre pour occuper la place de leader en production d'énergie électrique.

La pile à donc un avenir qui lui tend les bras même si quelques problèmes se posent. Le développement encore en cours de la pile va permettre de les résoudre à court ou à long terme ce qui va permettre à la pile d'occuper enfin la place qui lui revient.

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