SVM n°203 avril 2002
SVM n°203 avril 2002
  • Prix facial : 3,80 €

  • Parution : n°203 de avril 2002

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Excelsior Publications

  • Format : (204 x 280) mm

  • Nombre de pages : 218

  • Taille du fichier PDF : 192 Mo

  • Dans ce numéro : le guide pratique de vos messages personnels.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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l'encyclo de la micro h L'énergie Comment ça marche, une pile à combustible S'appuyant sur un phénomène connu depuis plus d'un siècle et demi mais exploité depuis peu, la pile à combustible devrait bientôt équiper les appareils portables et leur donner l'autonomie qui leur fait défaut. C'est en 1839 que le chimiste William Grove démontre qu'il est possible de produire de l'électricité à partir de la réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène. La pile à hydrogène, ou pile à combustible, est née mais ne sera exploitée que sur les vols de la Nasa. Principal avantage : constamment alimentée en réactifs, elle produit de l'électricité sur une longue période et de manière constante. Elle n'entraîne aucune pollution puisque la réaction chimique mise en jeu n'engendre qu'un peu de chaleur et de la production d'eau pure. A la différence d'un accumulateur, qui libère l'énergie emmagasinée jusqu'à épuisement de ses ressources et nécessite une source électrique pour se recharger, la pile se comporte comme un générateur et produit son énergie tant qu'il y a de l'hydrogène et de l'oxygène. La phase de recharge se limite à remplir les réservoirs et ne requiert aucune connexion électrique. Le souci majeur dans le cadre d'une utilisation nomade : trouver une source en hydrogène simple et pratique d'emploi. Difficile de concevoir un ensemble portable utilisant un réservoir d'hydrogène maintenu à - 273 °C. Des solutions de miniaturisation pourraient venir de l'emploi de composants à base de méthanol. Principal inconvénient : la structure carbonée du réactif qui, une fois mis en contact avec l'oxygène, génère non seulement de l'eau mais aussi un polluant à base de gaz carbonique. Guy Terrier La membrane à échange de protons Elément central de la pile, sa fine couche de platine favorise l'éclosion des ions. Gros plan. 176 svm Avril 2002 Faciliter la catalyse. La membrane à échange de protons est dotée de part et d'autre d'un catalyseur constitué d'une fine couche de platine. A son contact, chaque atome d'hydrogène libère deux électrons et devient un ion d'hydrogène (proton). L'efficacité de la catalyse dépend beaucoup de la surface de platine en contact avec l'hydrogène d'où la recherche d'une surface la plus vaste possible et d'une structure en coupe très "déchirée". Les ions d'hydrogène poursuivent leur chemin vers la cathode et traversent la membrane à échange de protons qui joue le rôle de barrière à électrons. Ces derniers n'ont d'autre solution que de suivre le circuit électrique externe et rallier la cathode. C'est ce déplacement d'électrons au travers du circuit externe qui va générer une force électrique.
2s. Les ions d'hydrogène parviennent à l'autre extrémité de la membrane à échange de protons. Ils se combinent alors avec les atomes d'oxygène et récupèrent les électrons perdus lors de la première phase de la catalyse. Il résulte de cette combinaison la production de molécules d'eau et une élévation de température. Selon la puissance électrique qu'elle doit fournir, une pile à combustible comporte un nombre plus ou moins important de cellules de production. En 0 et de gauche à droite, chaque cellule se compose d'un diffuseur d'oxygène, d'une cathode (pôle positif), d'un catalyseur, d'une membrane à échange de protons, d'un autre catalyseur, d'une anode (pôle négatif) et d'un diffuseur d'hydrogène. Les cellules sont connectées entre elles en série dans le boîtier de la pile qui est équipé d'une prise d'air ambiant e et d'une prise de recharge pour la source d'hydrogène. En alimentant la pile avec une source d'oxygène, à partir d'une prise sur l'air ambiant, et une source d'hydrogène, on obtient un courant électrique et on produit de l'eau, évacuée h vers un réservoir. Stocker de l'hydrogène liquide réclame des moyens techniques incompatibles avec les impératifs de portabilité. Des études sont faites à partir de sources d'hydrogène plus simples, telles que le méthanol, liquide à température ambiante. Avril 2002 svm 177



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