Une Pile à Combustible (PAC) est un dispositif à haute efficacité énergétique, qui produit de l’électricité en convertissant l’énergie chimique en énergie électrique par une réaction chimique à l’anode et à la cathode entre un combustible ou l’hydrogène et un composé gazeux oxydant ou l’oxygène. De plus, H2 et O2 produisent H2O. En d’autres termes une pile à combustible transformée de l’énergie chimique en énergie électrique.
Chaque pile à combustible à deux électrodes, une électrode négative ou anode et une électrode positive la cathode, séparées par une membrane ou électrolyte, qui bloque le passage des électrons mais laisse circuler les ions entre l’anode et la cathode.
Le flux d’ions est un courant électrique dont la direction dépend notamment de la nature de l’électrolyte et son intensité dépend de la force de la réaction chimique qui se produit au niveau des électrodes. L’hydrogène (H2 – deux atomes H combinés) réagit avec l’oxygène et provoque de l’énergie électrique, de la chaleur et l’eau ou le mouvement.
Il existe différents types de piles à combustible, telles que:
- Les piles alcalines (AFC, alkaline fuel cells)
- Les piles à acide phosphorique (PAFC, phosphoric acid fuel cell).
- Les piles à membranes échangeuses de protons (PEMFC, proton exchange membrane fuel cell).
- Les piles à carbonates fondus (MCFC, molten carbonate fuel cell).
- Les piles à oxydes solides (SOFC, solid oxyde fuel cell)
La pile à combustible ou PAC est alimenté en continu de combustible ou de l’hydrogène à l’anode et à la cathode, l’oxygène. La pile à combustible utilise un combustible externe ou l’hydrogène pour continuer à fonctionner tandis que la batterie stocke l’énergie dans ses électrodes.
La pile à combustible est une solution pour réduire les émissions et offre des avantages par rapport aux technologies traditionnelles.
Les piles à combustible sont formées d’un empilement de cellules (stacks) et les composants auxiliaires ou Balance of Plant (BoP). Les composant régulent le système de pile à combustible et gèrent l’approvisionnement en hydrogène et en air de la pile.
Une pile à combustible produit un courant électrique pouvant être utilisée pour alimenter un moteur électrique ou des systèmes d’éclairage. La pile à combustible génère un courant continu transformé en courant alternatif grâce au convertisseur (onduleur).
L’hydrogène est un vecteur d’énergie qui peut jouer un rôle important dans la réduction des émissions des véhicules à moteur.
Paolo Mazzone
SubEng – HSE Adviser
