De l’énergie pour des sondes à 1000 m de profondeur

Une petite entreprise de Rostock au nord-est de l’Allemagne s’est positionnée dans une niche de marché, en fournissant depuis 15 ans des sondes de grande qualité au monde entier pour effectuer des mesures en milieu sous-marin.

Le seul inconvénient : dans ces milieux, la durée de vie des batteries au lithium qui fournissent l’énergie est courte. Elle peut atteindre quelques semaines, mais ne dépasse parfois pas quelques jours.

Afin que les mini-agrégats de leurs programmes de mesure ne soient pas équipés en permanence de nouvelles batteries, des scientifiques de Rostock et de Greifswald ont construit avec succès une source d’énergie alternative. L’objectif des groupes de travail du Dr. Volker Brüser consiste à développer une pile à combustibles à membrane d’échange de protons (ou PEMFC : proton exchange membrane fuel cell), qui puisse fournir une énergie constante pendant un plus grand laps de temps.

Depuis six ans, à l’Institut Leibniz de recherche sur le plasma et de technologie (INP) à Greifswald, en collaboration avec l’Institut de techniques de mesure et d’analyses (AMT) de Rostock et l’Institut Leibniz de catalyse (LIKAT), les scientifiques développent une pile à combustibles résistante à la pression, stable sur la durée et d’entretien facile, capable de produire de l’énergie dans des lieux peu accessibles.

Pour une insertion en profondeur, les bouteilles de pression rigides sont inadaptées – et pourtant les dispositifs de mesure sont placés dans les mers du monde sous des conditions extrêmes – jusqu’à 6000 m de profondeur. Dr. Andreas Schmul, PDG de l’AMT, est conscient des soucis que rencontrent ses clients internationaux : par grands fonds, "cela coûte plusieurs milliers d’euros de tracter vers le haut en permanence ces bancs d’essais laissés en profondeur, pour installer de nouvelles batteries au lithium. […] En Scandinavie, la couche de glace présente en hiver rend les mesures presque impossibles." La durée de vie d’une PEMFC pourrait, selon sa taille, atteindre au moins 6 mois.

De l'énergie pour des sondes à 1000 m de profondeur
[Membrane-Electrode-Assemblies (MEA)]

A la différence des piles à combustibles traditionnelles, dans lesquelles l’oxygène est réduit à la cathode, le nouveau modèle utilise l’eau oxygénée (H2O2). Cependant, l’eau oxygénée n’est pas stable en présence de métaux nobles comme le platine : c’est pourquoi le platine, catalyseur communément employé à la cathode, est remplacé par un composé organométallique qui s’amalgame avec du carbone. Le mélange est traité pendant quelques minutes par un plasma au sein d’un réacteur, afin d’adhérer mieux au support carboné et son efficacité en est améliorée. Le Dr. Brüser cherche à présent à comprendre et exploiter plus précisément ces procédés complexes.

La somme d’1,8 million d’euros a été mise à disposition par le Ministère fédéral de l’enseignement et de la recherche (BMBF). Aux côtés de l’INP, de l’AMT et du LIKAT, participent à ce projet de recherche l’Agence pour le transfert de technologies et l’encouragement de la recherche (ATI Küste GmbH – Agentur für Technologietransfer und Innovationsförderung) en tant que coordinateur du projet de coopération "Augmentation de l’efficacité des techniques de recherche en mer", ainsi que la Société de techniques énergétiques et d’électronique (ENITECH GmbH) de Bentwisch, la Société de techniques de moteurs et d’énergie (MET – Motoren- und Energietechnik GmbH) de Rostock et l’Université technique de Berlin (TU).

BE Allemagne numéro 424 (18/02/2009) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/57820.htm

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