Pile à combustible

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Une pile à combustible est une pile dans laquelle la génération d'une tension électrique se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air.

Pile à combustible, de la NASA au méthanol.

Historique[modifier | modifier le code]

Le très long écart de temps (plus d'un siècle) qui s'est écoulé entre la réalisation du premier modèle de pile à combustible et les premières utilisations s'explique par le très fort développement qu'ont connu les autres types de générateurs d'énergie électrique et par le fait que le coût des matériaux utilisés dans la pile à combustible reste encore actuellement élevé.

Généralités[modifier | modifier le code]

Piscine municipale de Woking. Première expérience anglaise de pile à combustible fonctionnant en cogénération (chaleur + électricité pour l'éclairage).

Une pile à combustible est une pile dans laquelle la fabrication de l'électricité se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que le dioxygène de l'air. La réaction d'oxydation de l'hydrogène est accélérée par un catalyseur qui est généralement du platine. Si d'autres combinaisons sont possibles, la pile la plus couramment étudiée et utilisée est la pile dihydrogène-dioxygène ou dihydrogène-air (ceci s'expliquant notamment par l'abondance des ressources en hydrogène sur Terre et la facilité de production du dihydrogène).

Évolutions[modifier | modifier le code]

Depuis 1977, certaines piles (utilisées sur les satellites) contiennent[1] des membranes en polymères (électrolyte solide acide ou alcalin) rendus conducteurs, prenant la forme d'une fine membrane séparant les deux électrodes. Ces polymères contiennent du platine. S'agissant d'un métal rare, polluant et coûteux, on lui cherche donc des alternatives ; on teste, par exemple en Chine,un polymère (polysulfone ou quaternary ammonium polysulphone ou QAPS) avec une cathode (côté oxygène) en argent et une anode (côté hydrogène) en nickel plaquée de chrome[2].

En 2010, des chercheurs américains et des chercheurs allemands[3] ont proposé d'intégrer un catalyseur supplémentaire, moins coûteux et qui pourrait diviser par deux la quantité de platine des piles à combustibles Nature Chemistry [4] ; il s'agit de nanosphères construites avec des atomes de platine et de cuivre, dont les particules de cuivre sont par la suite en partie extraites, laissant une sorte de nanocoquille de platine de quelques atomes d'épaisseur. La méthode de production de ces nanosphères est telle qu'elle diminue leur capacité de fixation de l'oxygène, ce qui favorise la formation d'eau en rendant la pile plus productive. Selon cette équipe cela pourrait réduire de 80 % le prix des piles à combustible. Ce procédé pourrait être appliqué à d'autres métaux pour produire d'autres types de catalyseurs pouvant par exemple permettre une production d'hydrogène et d'oxygène à partir d'eau comme stockage chimique de l'énergie électrique produite par des éoliennes ou des panneaux solaires, avant de la restituer sous forme d'électricité.

En 2012, la société israélienne CellEra a déclaré avoir conçu une technologie de pile à combustible à membrane qui n'utilise pas de platine, à l'aide d'un électrolyte polymère solide qui conduit des ions OH- en milieu alcalin[5]. Cette société a déposé dix brevets concernant cette technologie[6]

Pile à combustible à hydrogène[modifier | modifier le code]

Le fonctionnement d'une pile dihydrogène-dioxygène est particulièrement propre puisqu'il ne produit que de l'eau et consomme uniquement des gaz. Mais jusqu'en 2010, la fabrication de ces piles est très coûteuse, notamment à cause de la quantité non négligeable de platine nécessaire et au coût des membranes échangeuses d'ions.

Quelles sources et modes de stockage pour l'hydrogène[modifier | modifier le code]

La synthèse, le stockage et l'approvisionnement en dihydrogène sont une partie du défi à relever car sur Terre, l'hydrogène n'existe en grande quantité que combiné à l'oxygène (H2O, c'est-à-dire l'eau), au soufre (sulfure d'hydrogène, H2S) et au carbone (combustibles fossiles de types gaz naturel ou pétroles).

  • Le dihydrogène peut être produit en décomposant de l'eau, du méthane ou du bois/gazogène[7],[8], par voie thermique ou électrochimique (électrolyse de l'eau). Produire l'hydrogène nécessite une source d'énergie (solaire, éolien, gazéification/pyrolyse du bois... ou via des combustibles fossiles).
  • Le dihydrogène peut être stocké et transporté ;

Rendements globaux[modifier | modifier le code]

Un groupe électrogène permet un rendement de 25 % et une pile à hydrogène peut atteindre 50 à 60 % voire beaucoup plus avec la récupération de chaleur[7], mais les rendements énergétiques cumulés des synthèses du dihydrogène et de la compression ou liquéfaction sont encore assez faibles. Ici, le dihydrogène n'est pas une source d'énergie primaire ; c'est un vecteur d'énergie.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

Le principe de la pile à combustible est l'inverse d'une électrolyse. La réaction chimique produite par l'oxydation et la rencontre de gaz produit de l'électricité, de l'eau et de la chaleur. Le fonctionnement de la pile à combustible nécessite un approvisionnement en combustible, le plus utilisé étant l'hydrogène. Une pile à combustible produit une tension électrique d'environ 0,7 à 0,8 volt[10], selon la charge (densité de courant) et produit de la chaleur. Leur température de fonctionnement varie de 60 à 200 °C selon les modèles. L'eau est généralement évacuée sous forme de vapeur avec l'excédent de dioxygène.

Il existe plusieurs types de piles à combustibles dont les plus connues sont :

  • la pile à membrane échangeuse de protons,
  • la pile à oxyde solide.

La pile à membrane échangeuse de protons[modifier | modifier le code]

Pile à combustible

Une pile à combustible à membrane échangeuse de protons comporte :

  • deux plaques bipolaires :
    1. une pour distribuer l'hydrogène,
    2. une autre pour distribuer l'oxygène et évacuer l'eau,
  • deux électrodes : une anode et une cathode pour faire circuler le courant électrique (électrons),
  • une membrane échangeuse de protons faisant fonction d'électrolyte : elle bloque le passage des électrons et laisse passer les ions H+
  • des catalyseurs (platine) : accélèrent les réactions entre les gaz.

L'hydrogène (provenant d'une électrolyse ou d'un reformage d'hydrocarbures) entre par la plaque bipolaire gauche. Arrivé à l'anode, le dihydrogène (H2) se dissocie (oxydation) en protons et en électrons selon : 2H2 = 4H+ + 4e-. Les protons traversent alors la membrane, mais les électrons, bloqués, sont contraints d'emprunter un circuit extérieur, ce qui va générer un courant électrique.

À la cathode, les protons, les électrons, et du dioxygène (pur ou provenant de l'air) se rencontrent pour former de l'eau selon : 4H+ + 4e- + O2 = 2H2O. L'eau et le dioxygène passent par la plaque bipolaire droite. Cette réaction va produire également de la chaleur pouvant être récupérée.

La pile à oxyde solide[modifier | modifier le code]

Le principe est similaire. La seule différence est que la membrane échangeuse de protons est remplacée par une autre membrane appelée "membrane à oxyde solide". Les molécules dans la pile à combustible ne vont alors pas réagir de la même façon :

  • Dans un premier temps, l'hydrogène entre par la plaque bipolaire gauche et arrive sur l'anode.
  • Là, l'hydrogène se dissocie : 2H2 = 4H+ + 4e- (jusque là, aucun changement).
  • Les électrons (e-) empruntent un circuit extérieur, mais les ions H+ (protons), au lieu de traverser la membrane, restent sur l'électrode.
  • Après avoir traversé les dipôles, les électrons rejoignent la cathode chargée en dioxygène. Les deux molécules vont former un assemblage d’anions appelés ions oxyde (O2-) : O2 + 4e– → 2 O2-.
  • Les ions O2- traversent la membrane et se combinent avec les ions H+ pour former de l'eau selon : 4H+ + 2O2- = 2H2+ O2 = 2 H2O

Mais ce type de pile n'est pas plus performant que la pile à membrane échangeuse de protons, elle ne fonctionne qu'à "très haute" température (autour de 600 à 800 °C) et sa fabrication coûte plus cher pour des piles de faible puissance. Elles sont donc réservées à des applications spécifiques nécessitant une forte puissance.

Pile à combustible au méthanol[modifier | modifier le code]

Il existe deux types de piles à combustible au méthanol :

  • Les piles RMFC (Reformed Methanol Fuel Cell) : dans ces piles, le méthanol est reformé pour produire l'hydrogène qui alimentera la pile.
  • Les piles DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) : dans ces piles, le méthanol est directement oxydé dans le cœur de la pile et ne nécessite pas d'être reformé.

Contrairement aux piles utilisant l'hydrogène, celles-ci ne sont pas "propres" car elles rejettent du CO2 et même du CO.

Tableau récapitulatif des différentes techniques de piles à combustible[modifier | modifier le code]

Description Électrolyte Ions mis en œuvre Gaz/liquide à l'anode Gaz à la cathode Puissance Température de fonctionnement Rendement électrique Maturité Domaine
AFC – Pile à combustible alcaline Hydroxyde de potassium OH– dihydrogène dioxygène 10 à 100 kW 60 °C à 90 °C Pile seule : 60-70 % Système : 62 % Commercialisé/ Développement Portable, transport
DBFC – Pile à combustible à hydrure de bore direct Membrane protonique

Membrane anionique

 H+

OH–

 NaBH4 liquide dioxygène 250 mW/cm² 20 °C à 80 °C 50 % monocellule Développement portable <20W
PEMFC – Pile à combustible à membrane d'échange de protons Membranes polymère Nafion-PBI H+ dihydrogène dioxygène 0,1 à 500 kW 60 °C à 220 °C Pile : 50-70 % Système : 30–50 % Commercialisé/ Développement portable, transport, stationnaire
DMFC – Pile à combustible à méthanol direct Membrane polymère H+ méthanol dioxygène mW à 100 kW 90 °C à 120 °C Pile : 20–30 % Commercialisé/ Développement transport, stationnaire
DEFC – Pile à combustible à éthanol direct 90 °C à 120 °C Développement
FAFC – Pile à combustible à acide formique 90 °C à 120 °C Développement
PAFC – Pile à combustible à acide phosphorique Acide phosphorique H+ dihydrogène dioxygène jusqu'à 10 MW environ 200 °C Pile : 55 % Système : 40 % Développement transport, stationnaire
MCFC – Pile à combustible à carbonate fondu Carbonate de métaux alcalins CO32– dihydrogène, Méthane, Gaz de synthèse dioxygène jusqu'à 100 MW environ 650 °C Pile : 55 % Système : 47 % Développement/ Mise sur le marché stationnaire
PCFC – Pile à combustible à céramique protonante 700 °C Développement
SOFC – Pile à combustible à oxyde solide Céramique O2– dihydrogène, Méthane, Gaz de synthèse dioxygène jusqu'à 100 MW 800 °C à 1 050 °C Pile : 60–65 % Système : 55–60 % Développement stationnaire

Applications et perspectives[modifier | modifier le code]

Applications[modifier | modifier le code]

Les principaux champs d'applications pour les piles à combustible sont :

Les transports[modifier | modifier le code]

Les piles à combustible alimentées à l'hydrogène sont utilisées pour alimenter plusieurs prototypes de voitures électriques[11],[12] et de bus électriques[13].

La production d'électricité[modifier | modifier le code]

Aux États-Unis, le département américain de l'énergie, DOE, soutient le déploiement de systèmes de production électrique, que ce soit pour du secours électrique, de l'alimentation de sites ou de bâtiments, ou des chariots élévateurs électriques[14].

La cogénération[modifier | modifier le code]

Des systèmes de cogénérations de petite puissance (mini-cogénération) sont développés, notamment en Europe, et sont à un stade de démonstration[15].

Cogénération domestique ou micro-cogénération[modifier | modifier le code]

Des appareils de chauffage domestiques intégrant une pile à combustible de 750 W, appelés ENE-FARM, sont commercialisés au Japon depuis 2009[16].

Plusieurs fabricants européens de micro-cogénérations à pile à combustible testent sur le terrain des prototypes pré-commerciaux dans 12 pays européens[17].

Perspectives[modifier | modifier le code]

Les piles à combustible sont envisagées pour alimenter divers appareils nomades, tels que des téléphones ou des ordinateurs portables.

La viabilité industrielle se heurte encore à un rendement énergétique global assez faible compte tenu du fait que chaque étape (synthèse de l'hydrogène, séchage du gaz, stockage, vaporisation, rendement des réactions électrochimiques de la pile, circulation des fluides, régulation thermique, maintenance, récupération du platine, etc.) contribue à un rendement global encore décevant. Cependant, en 2009, des chercheurs japonais ont atteint un rendement de 56 % pendant plusieurs centaines d'heures avec une pile de 3 kW[18]. Dans le cadre du projet HiPer-FC (High Performance Fuel Cell) lancé par la NEDO en 2008, un Centre de Recherche sur les Nanomatériaux pour les Piles à Combustible travaille depuis le 25 août 2009[19]. Les chercheurs (en 2009) y sont japonais mais aussi nord-américains, allemands, français, coréens et chinois.

Programmes de recherche ou de développement[modifier | modifier le code]

Par zones géographiques[modifier | modifier le code]

Les États-Unis développent de nombreux projets soutenus par le gouvernement, parfois présentés comme une des solutions majeures contre le réchauffement climatique.

Au Canada, l'Institut d'Innovation en Piles à Combustible du Conseil National de Recherches du Canada (IIPC-CNRC), a été créé en septembre 2006 sur 6 500 m², en Colombie britannique (UBC), dans la grappe technologique de la région de Vancouver, pilote dans ce domaine.

Il vise à développer l'industrie de l'hydrogène et des piles à combustible au Canada. C’est une plate-forme de démonstration autant que de recherche, qui abrite aussi le Programme de Vancouver sur les véhicules à piles à combustible, ainsi que le projet d’autoroute de l'hydrogène de la Colombie britannique, épaulés par des laboratoires consacrés à l'alimentation en hydrogène et aux techniques de piles à combustible intégrées. Le site dispose de pompes géothermiques et de moyens photovoltaïques de production d'hydrogène.

L'Europe s'est dotée en 2008 d'un cadre (règlement européen) pour le développement des véhicules à hydrogène (comme combustible), mais soutient aussi des projets de recherche sur les piles à hydrogène

En France, l’ADEME, EDF et le CEA ont installé un réseau « PILE À COMBUSTIBLE » (PACo) le 25 juin 1999 piloté par Catherine Ronge, directrice R&D d’Air liquide et Roger Ballay, directeur adjoint de la recherche à EDF, co-animé par l’ADEME et le Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA). Ce réseau avait pour missions d’accélérer les recherches sur la pile à combustible en identifiant les verrous technologiques, d’animer la communauté scientifique autour d’un pôle d’expertise susceptible de valoriser et diffuser les avancées de la recherche, de développer les partenariats public-privé et une réflexion prospective sur le développement de ces techniques.

En 2005, le réseau français PACo a été remplacé, par le programme PAN-H (Plan d'action sur l'hydrogène et les piles à combustible, 2005-2008) de l’ANR (Agence nationale de la recherche), suivi du programme HPAC (Hydrogène et piles à combustible) entre 2009 et 2010. Les différents axes de recherches des programmes Pan-H et HPAC ont été positionnés — ou repositionnés — en 2010 dans les programmes PROGELEC (Production Renouvelable et Gestion de l’Électricité) et TTD (Transport Terrestre Durable) de l'ANR.

Dans le nord de la France, le laboratoire de nanotechnologies de l’Institut d'électronique de microélectronique et de nanotechnologie a réalisé en mai 2009 une pile à combustible de très petites dimensions (5 x 3,6 mm)[20].

L'exemple japonais[modifier | modifier le code]

Ce n'est qu'en 2007, sous l'égide du Japon, qu'un début de réflexion sur des normes, règles et standards de fabrication et de sûreté a été initié, de manière à faciliter l'usage généralisé des piles à combustible ou piles à hydrogène.

En effet quelques années auparavant, sur l'initiative du premier ministre Koizumi[21], il avait été possible en un peu plus de 24 mois de :

  • revoir les 28 codes contenus dans les 6 lois qui régissaient l’utilisation de l’hydrogène et des piles à combustible dans le domaine grand public ;
  • définir un programme de lancement de chaudières électrogènes à pile a combustible par Tokyo Gas[22] (subventionné par l’État) ; ce programme se poursuit par l'introduction de la deuxième génération d’équipements Ene-Farm en 2011[23] ;
  • garantir aux nouveaux utilisateurs dix ans de service après-vente en échange d’informations sur le comportement et les rendements de l’installation ;
  • équiper les services du premier ministre, le 3 décembre 2002, de deux véhicules hydrogène (FCEV), l'un fourni par Toyota, l'autre par Honda[24] ;
  • installer dans la résidence du premier ministre, le 8 avril 2005, une pile à combustible en cogénération[25]

Le Japon espère ainsi réduire de 50 % ses émissions de CO2 liées à la petite électronique, en proposant par ailleurs des batteries dont l'autonomie sera multipliée par trois[26].

Automobile[modifier | modifier le code]

Introduction[modifier | modifier le code]

L’utilisation de piles à hydrogène dans l’automobile s’appuie sur plusieurs schémas :

  • Tout hydrogène ou « full power » : c’est une pile à hydrogène dont on fait varier la puissance de sortie qui alimente directement le ou les moteurs électriques de propulsion (en anglais FCEV).
  • Hybride ou « mid range » : La pile à hydrogène en fonctionnant dans une plage étroite fournit de l’électricité qui est utilisée par le ou les moteurs ou pour recharger une batterie de capacité limitée (en anglais FCHEV).
  • à prolongateur d’autonomie ou « range extender » : Une petite pile à hydrogène vient recharger la batterie d’un véhicule électrique en assurant éventuellement le chauffage de l’habitacle. (en anglais EREV)

Constructeurs[modifier | modifier le code]

  • BMW:
    • i8
  • Daimler :
    • voir Mercedes-Benz
  • General Motors :
    • Sequel voiture. La pile à hydrogène de 73 kW est alimentée par trois réservoirs de dihydrogène en composite bobiné, de 700 bars (2005).
    • Chevy Volt: concept présenté en janvier 2007 au salon automobile de Detroit (États-Unis).
    • Hydrogen 4 présenté le 6 mars 2008 au 78e Salon International de l’Automobile de Genève (Suisse). La pile à combustible du GM HydroGen4 se compose de 440 cellules connectées en série. L’ensemble du système offre une puissance électrique atteignant 93 kW alimentant un moteur électrique synchrone de 73 kW soit 100 ch. Il permet à l’HydroGen4 de franchir le zéro à 100 km/h en 12 secondes environ. Le HydroGen4 dispose d’un système de stockage comprenant trois réservoirs à haute pression de 700 bars réalisés en fibre de carbone, pouvant contenir 4,2 kg d'hydrogène. Ce qui permet une autonomie atteignant 320 kilomètres[27].
  • GreenGT :
    • GreenGT H2 : Première voiture de course à hydrogène. Pour l'édition 2013 des 24 heures du Mans[28], le 56e stand sera occupé par la GrenGT H2. La GreenGT H2 est un véhicule hybride électrique/à pile à hydrogène qui développe près de 500 ch.
  • Honda :
    • Honda FCX Clarity : première voiture de série, commercialisé (en location) au Japon et aux États-Unis (État de Californie). Véhicule cinq-places, équipé d'un réservoir d'une pression de 350 bars.
    • Honda CR-X
  • Hyundai :
    • Tucson FCEV : voiture hybride. La pile à hydrogène de 80 kW est alimentée par une bouteille à gaz bobinée composite.
    • iX35 FCEV : nouvelle génération du Tucson FCEV[29] qui pourrait commencer à être commercialisée sur quelques territoires spécifiques dotés d'une infrastructure de remplissage hydrogène adéquate. Hyundai annonce une autonomie de 564 km et le prix d'un plein serait aux alentours des 56 euros[30].
  • Mercedes :
    • Concept car Ener-G-Force fonctionnant grâce à un pile à combustible alimenté avec des réservoirs d'eau montés sur le toit (présenté au Salon de Los Angeles en 2012).
    • NECAR et F-Cell'
    • Toute une famille de véhicules avec différents types de combustible (hydrogène gazeux, méthanol…)[31]. À ce jour (2010) Daimler a construit le plus grand nombre de véhicules utilisant une pile à combustible (plus de 100). Mercedes a annoncé la production en série pour le grand public de la classe B F-Cell Hydrogène en 2017[32].
  • Michelin :
    • Prototype de voiture Hy-light fonctionnant avec une pile à hydrogène (présentation en mars 2005). La pile est alimentée par du dihydrogène provenant de trois bouteilles haute pression bobinées composite.
    • Prototype de voiture Hy-light 2 fonctionnant avec une pile à combustible fabriqué par Michelin même. Elle a été présentée en septembre 2007. Par rapport à la hy-light, la 2e génération possède des batteries et plus des supercapacités.
    • F-City H2, première voiture française à recevoir des autorités françaises une homologation route. Ce véhicule est le fruit de la collaboration entre Michelin et FAM Automobiles (devenu depuis France Craft Automobiles). Pour celui-ci Michelin a conçu un pack pile à hydrogène compact mais complet, comprenant même le réservoir d’hydrogène à 350 bars qui remplace le bac à batteries de la version électrique de le F-City[33]
  • PSA :
    • Démonstrateur TAXI PAC pile à combustible alimentée par un rack (interchangeable) de bouteilles d'hydrogène sous pression
    • Démonstrateur H2O Véhicule de pompier avec range-extender à pile à combustible avec génération in situ de l'hydrogène à partir de boro-hydrure de sodium
    • Démonstrateur QUARK quad à pile à combustible comportant un moteur électrique dans chacune des quatre roues
    • Projet GENEPAC (2002-2006) mené en collaboration avec le CEA. Pile hydrogène de type PEMFC de 80 kW.
    • Démonstrateur 207 CC Epure comportant la pile à combustible issue du programme GENEPAC
  • Renault-Nissan :
    • En 2008 présentation du prototype Renault scénic ZEV H2 à pile à combustible[34] .
  • Suzuki (en collaboration avec General Motors) :
    • Prototype de voiture Mr Wagon FCW. La pile à hydrogène est alimentée par du dihydrogène contenu dans des réservoirs à 700 bars.
  • SymbioFCell :
    • HyKangoo : sur la base d’un Kangoo ZE, évolution en véhicule électrique à prolongateur d’autonomie, avec une pile de 5 kW et un petit stockage hydrogène, présenté au Mondial de l’Automobile 2012[35]. Véhicule en démonstration sur le site Solvay à Tavaux[36].
La Venturi Buckeye Bullet 2: véhicule de record alimenté par une pile à combustible
  • Toyota :
    • Voiture cinq places FCHV-4 et bus FCHV-US1. Ces programmes ont été présentés pour la première fois en 2001. Ils comportent une pile à hydrogène de 90 kW.
    • Toyota annonce en juin 2009 pour 2015 le développement de voitures électriques entièrement fondées sur les piles à combustion en vente (contrairement à aujourd'hui où les voitures électriques sont en leasing)[37]. En juin 2014, Toyota confirme la commercialisation au Japon en avril 2015 de sa première berline à pile à combustible, à un prix bien plus bas que ce qu'attendaient les observateurs ; elle sera aussi proposée à l'été 2015 aux États-Unis et dans quelques pays européens équipés de stations de recharge comme la Suède ; Toyota espère vendre des dizaines de milliers de ce type de voitures par an dans la prochaine décennie[38].

Autres domaines[modifier | modifier le code]

  • Bateaux : On projette de les utiliser pour des véhicules marins, dont des bateaux de pêche (avec en France le pôle PRINA ; Pôle de Recherche et d’Innovation de Nantes-Atlantique et Atlanpole, porteur de la Mission Hydrogène[40] et le projet SHYPER (« Système hydrogène pour une pêche écologiquement responsable »[41],[42]). Fincantieri, un des leaders mondiaux de la construction navale, va construire des navires propulsés à l'hydrogène, en utilisant le système de stockage de l'hydrogène sous forme d’hydrures métalliques mis au point par McPhy Energy[43].
  • Système Nomades : Paxitech conçoit des piles à faible puissance pour des applications nomades, telles que les chargeurs USB, les lampes (casques de spéléologie).
  • Production électrique stationnaire :
    • Produits de la société américaine Fuel Cell Energy
    • Axane (Air liquide) : Evopac, système d'alimentation autonome alimenté par du dihydrogène.
  • Système de refroidissement par évaporation inspiré des plantes vertes pour les piles à combustible des ordinateurs portables de demain :
  • Aéronautique :
    • Antares DLR-H2 ,
    • Hydrogen Flying Tour : le 6 août 2009, 100 ans après l'exploit de Blériot, un ultra léger motorisé à hydrogène traverse la Manche ; cet engin et son concepteur, Gérard Thévenot, ont reçu le e-flight award[44].
  • Pôle de compétitivité Tenerrdis avec son écosystème hydrogène.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ ex : Nafion de Dupont de Nemours, pour le PEMFC (Proton Exchange Membrane fuel Cell, pile à combustible à membrane échangeuse de protons), ces piles utilisées dans l'Espace
  2. ↑ (en) Alkaline polymer electrolyte fuel cells completely free from noble metal catalysts - Shanfu Lu, Jing Pan, Aibin Huang, Lin Zhuang, et Juntao Lu, PNAS 2008
  3. ↑ équipe dirigée par Peter Strasser, de l'Université technique de Berlin et du pôle d'excellence UniCat (Unifying Concepts in Catalysis, cluster allemand visant à améliorer la catalyse, associant 250 chimistes, physiciens, biologistes de 4 universités et 2 Instituts l'Inst. Max-Planck de Berlin et celui du Brandebourg), avec un budget de 7 millions d'euros en 2010)
  4. ↑ Lattice-strain control of the activity in dealloyed core-shell fuel cell catalysts ; Journal Nature
  5. ↑ (en) « Platinum-Free Membrane fuel cell technology », sur http://www.cellera.biz, CellEra (consulté le 19 décembre 2012)
  6. ↑ (en) « CELLERA - Assignee », sur http://www.patentmaps.com, Patentmaps.com (consulté le 19 décembre 2012)
  7. ↑ a et b Frédéric Douard (2013) Une pile à combustible utilisant le bois comme moteur, 2013-05-13
  8. ↑ Cf. projet « Intégration d’une pile à combustible dans une chaîne de valorisation de déchets (VALORPAC) » soutenu par l’ADEME, avec l'Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN), les sociétés S3D, Syngas et Fiaxell (de Lausanne)
  9. ↑ http://www.industrie-techno.com/des-nanotubes-de-carbone-pour-stocker-l-hydrogene.11705
  10. ↑ (en) Comment fonctionne une pile à combustible
  11. ↑ Transport and refuelling infrastructure
  12. ↑ Fiche PAC dans le transport automobile
  13. ↑ Fiche Daimler les bus PAC
  14. ↑ http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/tech_validation/generation_proj.html
  15. ↑ http://www.fch-ju.eu/Projects%20by%20application%20area/Stationary%20power%20production%20and%20CHP
  16. ↑ http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/stp1/00h1_e.html
  17. ↑ http://www.cogeneurope.eu/medialibrary/2012/09/28/7905d06f/27092012%20-%20ene.field%20press%20release.pdf
  18. ↑ Brève de l'ambassade de France au Japon / ADIT intitulée « Rendement record pour une nouvelle pile à combustible » (BE Japon 501 du 2009 05 18), d'après une source japonaise
  19. ↑ Centre initié en 2008 par la NEDO, le METI et le département de Yamanashi. Il est basé sur le campus de Kofu de l'Université de Yamanashi, piloté par le Pr. Masahiro WATANABE
  20. ↑ Actualité du site Techno-Sciences.net
  21. ↑ (en)[PDF][1]| Initiative Koizumi
  22. ↑ [2] Présentation du projet ENE-Farm par GDF Suez et comparatif européen
  23. ↑ (en)[3] Ene-Farm II
  24. ↑ [4] Les nouvelles voitures du Premier Ministre
  25. ↑ (en)[5]
  26. ↑ (en) Nikkei Net (29 septembre 2007)
  27. ↑ GM au 78e Salon International de l’Automobile de Genève - GM Europe, 12 février 2008 [PDF]
  28. ↑ [6] La GreenGT H2 aux 24 Heures du Mans 2013
  29. ↑ [7] Ix35 traverse l'Europe
  30. ↑ Essai et caractéristiques Hyundai ix35, Turbo, Juin 2014
  31. ↑ L'hydrogène veut convaincre l'Europe qu'il fera rouler la voiture de demain, Le Point, 12 octobre 2012
  32. ↑ essai de Mercedes-Benz Classe B F-Cell (2011) Challenges - 16 février 2011
  33. ↑ [8] FAM F-City H2
  34. ↑ Prototype Scenic ZEV H2 - Renault (voir archive)
  35. ↑ [9] HyKangoo au Mondial de l’Automobile
  36. ↑ [10] HyKangoo chez Solvay
  37. ↑ Toyota: nouveau projet, nouveau patron - 20 minutes, 23 juin 2009
  38. ↑ Toyota va commercialiser une voiture à hydrogène pour 50.000 euros, site de La Tribune, 25 juin 2014.
  39. ↑ (fr)Liste officielle des records de vitesse homologués par la FIA en catégorie A - FIA
  40. ↑ « Vers les bateaux à hydrogène », Revue Pays de la Loire Magazine no 20, juin 2008, page 9
  41. ↑ Bateaux à hydrogène pour la pêche et les rivières, Philippe Gambert, Ouest-France, Ed. Nantes 7 décembre 2008, page 10
  42. ↑ « Bateau propulsé à l'hydrogène », Ouest-France, 6 avril 2009
  43. ↑ L’hydrogène, futur carburant des navires ? C’est oui pour le constructeur Fincantieri, site EDF-l'énergie en questions consulté le 25 février 2014.
  44. ↑ [11] e-flight awarded

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Benjamin Blunier et Abdellatif Miraoui, 20 Questions sur la pile à combustible, Éditions TECHNIP, 2009 (ISBN 978-2710809241), 130 pages
  • Benjamin Blunier et Abdellatif Miraoui, Piles à combustible, Principes, modélisation, applications avec exercices et problèmes corrigés, Ellipses, Technosup, 2007 (ISBN 978-2-7298-3107-3), 192 pages
  • Méziane Boudellal, La pile à combustible, Dunod, Technique et ingénierie, 2007 (ISBN 978-2-1005-0112-0), 304 pages

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