IV- A : La pile à combustible (PAC)

 

La pile à Combustible (ou PAC) porte très mal son nom. En effet, elle ne produit aucune combustion, mais plutôt une réaction d'oxydo-réduction, comme dans une batterie. Le combustible utilisé dans cette pile est le dihydrogène H2 et le comburant est le dioxygène de l'air. La PAC est donc composée d'une anode dans laquelle se trouve du dihydrogène et d'une cathode contenant de l'air, séparées par un électrolyte. L'anode et la cathode sont ensuite reliées par un circuit électrique. La PAC comprend également d'autres composants comme un catalyseur souvent en platine qui accélère les réactions chimiques.

Le dihydrogène réagit avec le dioxygène de l'air, mais comme les deux pôles sont séparés par une membrane qui ne laisse passer que les ions H+, les molécules H2 se séparent selon l'équation H2 ==> 2H+ +2e-. Les électrons sont obligés d'emprunter le circuit extérieur pour rejoindre la cathode. On crée ainsi une tension électrique. Ensuite, les ions H+, les électrons et l'O2 réagissent selon l'équation 4H+ + 4e- + O2 ==> 2H2O. Le seul produit de cette réaction est donc de l'eau. Il n'y a aucune émission directe de CO2.

 

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Schéma de la réaction d'oxydo-réduction de la PAC (34)

 

De plus, compte tenu de l'absence de réaction de combustion, il n'y a aucun risque de production d'oxydes d'azotes NOx qui se forment à haute température. L'hydrogène semble donc être un très bon compromis à l'essence. Mais comme nous l'avons appris durant l'interview (voir V-2), la production de l'hydrogène peut quant à elle être génératrice d'émissions de COselon la technologie utilisée pour l'obtenir. La manière la plus courante de produire de l'hydrogène, le vaporeformage, est malheureusement encore actuellement la plus polluante. En effet, elle implique la réaction du méthane avec de l'eau, ce qui produit une forte quantitée de CO2 . On essaie donc actuellement de développer d'autres méthodes comme l'électrolyse (qui n'utilise que de l'électricité et de l'eau et n'émet donc pas directement de CO2) ou la fermentation de bactéries productrices d'hydrogène.

 

 

 

 


 

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