Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Les filières alcalines et à moyenne ou haute température (AFC, PAFC, MCFC, PCFC et SOFC) font l’objet du présent article. Bien que l’approche générale soit la même, chacun des systèmes met en jeu des aspects physicochimiques de transport et configurationnels très distincts.
La pression, la température et, par conséquent, le choix des matériaux constituent un enjeu particulier. Outre les systèmes basse (AFC) et moyenne température (PAFC), ceux à haute température sont aussi très variés, des électrolytes à sels fondus (MCFC) aux systèmes tous solides, à conduction protonique (PCFC) ou anionique (SOFC).
Dans un monde où énergie et ressources ont un caractère géostratégique très sensible, les piles à combustible offrent une grande gamme de solutions équilibrées et de perspectives dans le sens de la durabilité.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel CASSIR : Professeur émérite, Chimie ParisTech, université PSL, Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), France
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Daniel HISSEL : Professeur, université de Franche-Comté, Institut universitaire de France (IUF), FEMTO-ST, CNRS, - Directeur-adjoint Fédération nationale hydrogène du CNRS
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Claude LAMY : Professeur émérite, Institut Charles Gerhardt (ICGM), CNRS, université de Montpellier, - Membre de France Hydrogène, France
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Gilles TAILLADES : Professeur, directeur de la mention énergie, Institut Charles Gerhardt (ICGM), CNRS, université de Montpellier, France
INTRODUCTION
Depuis leur invention il y a un peu moins de deux cents ans, les perspectives d’un développement industriel et commercial et public des piles à combustible n’ont jamais été aussi bonnes, par suite des efforts de la recherche, de choix stratégiques tant de nombreux pays que de grands groupes industriels, de constructeurs automobiles et en réponse à un contexte environnemental, sociétal et politique en forte évolution.
Les filières de piles à combustible sont très variées et mettent en œuvre des matériaux, des conditions expérimentales (température, pression, atmosphères gazeuses) et des systèmes très variés. Elles ont des spécificités scientifiques et technologiques qui sont autant de perspectives d’application dans des domaines très larges.
Cet article, en complément aux trois articles auxquels il est associé, doit permettre de donner au technicien et à l’ingénieur les bases nécessaires sur divers dispositifs de piles à combustible (matériaux, fonctionnements, verrous industriels, applications de base et perspectives), des piles alcalines (AFC) à l’ensemble des piles à haute température (PAFC, MCFC, PCFC, SOFC).
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8. Conclusion
Dans un monde où les ressources et l’énergie ont un caractère géostratégique, voire militaire, très sensible, les piles à combustible offrent une grande gamme de solutions équilibrées et de perspectives dans le sens de la durabilité. Les applications sont multiples et touchent des domaines allant du portable (ordinateurs, appareillages médicaux, etc.), à pratiquement tous les types de transport (terre, mer et air), jusqu’à la cogénération d’énergie électrique et thermique. Les systèmes de piles à combustible peuvent être couplés à d’autres dispositifs (microturbines, etc.) ou aux énergies renouvelables, mais ce n’est pas ici notre propos.
Bien que les PEMFC aient une croissance exponentielle et que les SOFC suscitent un intérêt industriel significatif, aucune technologie n’est à négliger vu les spécificités de leur champ d’application et la variété de matières premières mises en jeu. Comme il sera mentionné dans l’article dédié aux applications des piles à combustible [RE 256], les dispositifs MCFC, PCFC, AFC et PAFC peuvent répondre à des besoins précis et permettre de diversifier les ressources nécessaires à la fabrication des différents matériaux requis pour les piles à combustible.
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BIBLIOGRAPHIE
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