Pile à combustible à céramique protonante

Description du système

Ce nouveau type de pile à combustible (appelé aussi PCFC selon l'acronyme anglais Protonic ceramic fuel cell) est basé sur un matériau céramique utilisé comme électrolyte dont les protons ont une conductivité élevée à hautes températures. Les PCFC possèdent les mêmes avantages thermiques et cinétiques à températures élevées de fonctionnement (vers 700 °C soit 1100 K à peu près) que les piles à combustible à carbonate fondu et celles à oxyde solide, en plus de bénéficier de la conductivité des protons des piles à combustible à électrolyte polymère ainsi qu'à acide phosphorique (PAFC).

Une température élevée de fonctionnement est indispensable afin d'atteindre un bon niveau de rendement énergétique électrique avec les piles à hydrocarbure. Les PCFC peuvent fonctionner à de hautes températures et oxydent, de manière électrochimique, des combustibles fossiles directement à l'anode. Cela élimine l'étape intermédiaire de production d'hydrogène du procédé de reconstituation qui est déjà lui-même assez coûteux. Les molécules gazeuses du combustible hydrocarboné sont absorbées à la surface de l'anode en présence de vapeur d'eau, et les atomes d'hydrogène sont suffisamment excités pour être absorbés dans l'électrolyte dont le dioxyde de carbone agit comme produit de réaction d'origine.

De plus, les PCFC possèdent un électrolyte solide, ce qui implique que la membrane ne peut s'assécher comme dans les piles à combustible PEM, ou que le liquide s'échappe comme pour les PAFC.

Voir aussi

• Technologies de l'hydrogène

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d'une traduction de l'article de Wikipédia en anglais intitulé «Protonic ceramic fuel cell».

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