Des piles à combustible pour produire et stocker de l'énergie plus efficacement

le 17 mars 2019
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Pile à combustible / fuel cell

Utiliser des piles à combustible pour produire de l'énergie n'est pas nouveau, pour la stocker non plus, mais des chercheurs ont pu enfin le faire de façon efficace

Le stockage d'énergie a toujours été un casse-tête pour les chercheurs. Les batteries en lithium peuvent facilement stocker de l'énergie renouvelable sur le court terme, mais elles se déchargent bien trop vite sur le long terme et ne peuvent pas contenir de trop grandes quantités. Et certaines autres solutions comme les batteries à flux posent des problèmes chimiques et économiques. Un groupe de chercheurs vient par contre de se pencher sur les piles à combustible, avec des résultats encourageants.

Un cycle réversible qui produit et qui stocke de l'électricité


Des « piles électrochimiques céramiques protoniques réversibles », c'est sur cette technologie au nom bien long qu'un groupe de chercheurs de la Colorado School of Mines s'est appesanti. Le principe des piles à combustible réside dans leur capacité à « séparer différentes réactions chimiques de sorte que les électrons qui sont transférés durant ces réactions soient utilisés comme source d'électricité ». En sens avant, ces piles « transforment l'hydrogène et le méthane en un carburant et produisent de l'électricité combinant ce dernier avec de l'oxygène ».

En sens inverse cependant, elles « utilisent l'électricité pour assurer la production d'hydrogène ou de méthane depuis l'eau et le CO² ». C'est « un cycle réversible par lequel l'électricité est stockée sous forme d'hydrogène ou de méthane » et qui se présente, finalement, « comme une grosse batterie ».

Des résultats encourageants, mais difficiles à mettre en œuvre à plus grande échelle


C'est en modulant la température et en l'optimisant que les chercheurs ont pu maximiser les rendements de ces piles réversibles. À une température de 500°, 97% de l'électricité fournie par les piles a pu « re-nourrir » la réaction chimique : « avec seulement de l'eau, le système produit de l'hydrogène, avec de l'eau et du CO², le système produit du méthane », pouvant atteindre les 75% d'efficacité dans le cas de la réaction d'hydrogène - un ratio calculé selon l'électricité obtenue par rapport à celle investie. Pendant 1200 heures d'affilée, ce système est viable sans aucune dégradation. Mais si le principe reste alléchant, sa mise en place à l'échelle industrielle reste aussi chère que complexe.
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