Une solution liquide pour réduire le coût des piles à combustible

[Interview] Andrew Creeth

Le platine reste le meilleur catalyseur pour les piles à combustible mais ces dernières sont aujourd'hui inabordables en raison de la rareté et du prix de ce matériau. Or, une société britannique vient de mettre au point un procédé, dit FlowCath®, qui permet de réduire de 80 % la quantité de platine et de 40 % le prix des piles à combustible. Son inventeur, le Dr Andrew Creeth, revient sur les perspectives offertes par ce procédé.

Le platine reste le meilleur catalyseur pour les piles à combustible mais ces dernières sont aujourd’hui inabordables en raison de la rareté et du prix de ce matériau. Or, une société britannique vient de mettre au point un procédé, dit FlowCath®, qui permet de réduire de 80 % la quantité de platine et de 40 % le prix des piles à combustible. Son inventeur, le Dr Andrew Creeth, revient sur les perspectives offertes par ce procédé.

Techniques de l’ingénieur : En quoi le système FlowCath® est-il innovant par rapport aux piles à combustible qui ne contiennent pas de platine ?

Andrew Creeth : Dans les cathodes des piles à combustible de type PEM ainsi que dans les autres cathodes sans platine, une électrode à air est utilisée. L’air passe à travers une couche d’électrode qui contient le catalyseur et l’oxygène est réduit en eau.FlowCath® remplace une partie des métaux précieux dans les catalyseurs que l’on utilise dans les piles à combustible conventionnelles par un catalyseur liquide. Un catalyseur et un médiateur sont dissouts dans une solution à base d’eau. Celle-ci traverse la région de la cathode de la pile à combustible et le médiateur est réduit à l’électrode. Il est diffusé jusqu’à un régénérateur où l’oxygène réagit avec le catalyseur pour oxyder le médiateur.

Cela permet :

de réduire les coûts en remplaçant la majorité du platine dans la pile à combustible (80 % du platine dans une pile à combustible conventionnelle se trouve dans la cathode).

d’augmenter la durée de vie et la fiabilité de la pile à combustible grâce à la simplification du système et à l’élimination des mécanismes de défaillance les plus fréquents (il n’y a plus besoin d’humidifier la membrane, ou encore le liquide agit comme refroidisseur).

Existe-t-il un prototype ?

Nous sommes en train de fabriquer un prototype pouvant produire 1 kW d’énergie. Nous avons déjà obtenu une production continue de 600 W avec un modèle réduit et nous visons 1,5 kW.

Pourrez-vous un jour vous aligner en termes de puissance sur le marché des voitures à pile à combustible ?

Nos projets actuels de développement consistent en la fabrication de modules comprenant des piles spécialement conçues et un système de régénération, prêts à être intégrés dans des applications stationnaires pouvant produire de 1 à 10 kW. A long-terme, des modules seront disponibles pour des applications stationnaires de plus grande envergure, des systèmes chaleur et énergie combinées (Combined Heat and Power – CHP) mais également les transports.

A combien estimez-vous l’impact sur le coût des piles à combustible ?

Nous avons calculé que la diminution des quantités de platine et la simplification du système devraient permettre de réduire jusqu’à 40 % le coût des piles à combustible. L’impact sur leur commercialisation devrait être important. Propos recueillis par Clémentine FulliasAndrew Creeth est l’inventeur de FlowCath®. En août 2004, il a créé AcalEnergy pour développer et commercialiser ce procédé.