Considérées comme parmi les technologies les plus prometteuses pour la préservation de l’environnement, les piles à combustible promettent économies d’énergie, réduction des émissions de carbone, amélioration des rendements électriques…Qu’en est-il aujourd’hui ?
Les piles à combustible enfin reconnues
Inventées en 1839, les piles à combustible semblent enfin connaître le succès grâce aux importants progrès réalisés dans le domaine des matériaux (membranes, céramiques…), mais aussi grâce aux effets conjugués de la régulation de la pollution et de la dérégulation des réseaux électriques.
La pile à combustible fonctionne selon le principe inverse de l’électrolyse de l’eau. Le coeur comprend une anode (électrode positive) et une cathode (électrode négative), séparées par un électrolyte (un matériau qui bloque le passage des électrons).
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Grâce au catalyseur (platine couvrant les surfaces actives des électrodes), l’hydrogène (pur ou issu du méthanol) se combine avec l’oxygène (contenu dans l’air), générant à la fois eau, chaleur et électricité.
Le saviez-vous ?
Les piles à combustible ont servi de sources d’énergie dans toutes les missions spatiales habitées américaines (Apollo, Gemini, Orbiter…). Elles produisaient, outre l’électricité, de l’eau potable pour les cosmonautes. Toutefois, sortie de l’espace la technologie des piles à combustible perd un peu de sa pureté.
Plusieurs technologies sont aujourd’hui développées. Les piles à basse ou moyenne température sont les plus avancées, et sont arrivées au stade commercial ou pré-commercial.
>>>Les piles alcalines (AFC) ont été les plus utilisées dans l’espace, mais aujourd’hui on leur préfère les piles à membrane (PEMFC) plus adaptés à un marché de masse comme l’automobile. Les piles à acide phosphorique (PAFC) sont une technologie mature adaptée aux usages stationnaires.
Un marché en plein essor
L’industrie des piles à combustible est en train de s’établir. Elle est surtout vive en Amérique du Nord, soutenue notamment par d’importants programmes de R&D gouvernementaux.
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Au Japon la situation est plus complexe. Ce sont les grandes entreprises de la construction électrique comme Fuji, Hitachi, Mitsubishi, Toshiba, IHI qui poursuivent des travaux dans le domaine des piles à combustible. De même les grands constructeurs automobiles comme Toyota, Honda, Nissan développent leur propre technologie de PEMFC en interne.
Il faut dire qu’avec les normes d’émission de plus en plus strictes , la pile à combustible est devenue un enjeu suffisamment important pour que la plupart des grands constructeurs mondiaux s’engagent dans un gros effort de R&D pour sortir sur le marché des voitures à pile à combustible ! En Europe l’effort de R&D est encore sensiblement inférieur à ce qu’il est aux Etats-Unis et au Japon.
>>>Lire la suite La pile à combustible : une industrie en plein élan(2)
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