[La pile à combustible]
La pile à combustible est une technique de production d’énergie fondée sur le principe inverse de l’électrolyse , c'est-à-dire la production d’électricité par recomposition de l’oxygène en eau cette technologie est pourtant connue depuis le dix-neuvième siècle , mais elle n’a suscité un vif engouement que lors des quinze dernières années .
Une pile à combustible n’est autre qu’un générateur électrochimique d’énergie permettant de transformer directement l’énergie chimique d’un combustible ( Hydrogène hydrocarbures alcools ..) en énergie électrique sans passer par l’énergie thermique .Son principe de fonctionnement est simple, ainsi , en alimentant simplement en hydrogène et en oxygène entre deux plaques jouant le rôle de cathode et d’anode recouvertes de catalyseurs , on constate l’apparition d’une tension électrique entre les deux électrodes : le dispositif devient ainsi un générateur électrique qui fonctionnera sans arrêt tant qu’il sera alimenté . Pour cela elle est constituée d’un « sandwich » d’électrodes : une anode et une cathode , ces deux plaques sont séparées par un électrolyte , une substance qui bloque le passage des électrons mais laisse circuler les ions . Ce dispositif est nommé « cellule ».
La réaction se passe comme suit :
A l’anode : H2 à 2H+ + 2e-
A la cathode : 2H+ + ½ O2 + 2 e- à H2O
Cette réaction est accélérée à l’aide d’un catalyseur , généralement du platine disposé sur les deux électrodes .Sans ce catalyseur la réaction serait trop lente pour être intéressante .
On peut ainsi confirmer que la pile à combustible pourrait fournir prochainement en électricité nos voitures .Elle recèle en effet de nombreux avantages mais aussi quelques inconvénients .
AVANTAGES :
- Les véhicules fonctionnant avec une pile à combustible ne produisent presque aucune émission (97% en moins qu’un véhicule classique )
- Le fonctionnement des PAC est très silencieux .En effet le cœur d’une pile n’émet aucun bruit. C’est donc non seulement un atout pour réduire la pollution sonore mais , cet avantage lui permettra de s’implanter au milieu urbain rapidement .
- Les PAC fonctionnent à haute et basse température . Cette diversité de température permet une utilisation vaste des PAC.
- Il n’y a aucune partie rotative dans une PAC aucun mouvement : aucune usure mécanique pour le cœur de la pile et par conséquent aucun entretien à faire mais cependant sa tenue chimique et sa longévité reste encore à prouver car les prototypes actuels ont une durée de vie encore limitée .
INCONVENIENTS :
- Le plus gros problème actuellement est le coût de la PAC, en effet il est de l’ordre de 5000 $ ce qui est une contrainte à leur commercialisation car la pile n’est qu’un élément supplémentaire à notre voiture actuelle ( il faut ajouter le moteur , la carrosserie ..etc..)
- L’encombrement est une autre limite à la PAC car la taille du dispositif est volumineuse. En effet dans les prototypes existants ,sont principalement des monospaces , le capot moteur étant déjà occupé par un moteur électrique , le coffre de la voiture est souvent sacrifié , quant il ne s’agit pas des places arrières …
- Enfin un des gros barrages à passer sera l’idée que les gens se font de l’hydrogène. .Actuellement , il a plutôt « mauvaise réputation » : les gens pensent que les risques d’explosion sont élevés même si ceux-ci ne sont pas plus grands qu’avec d’autres combustibles.