Des piles à combustible au diesel moins coûteuses

Nordic Power Systems a testé avec succès une pile à combustible (PAC) à oxyde solide (SOFC) de 250 watts, développée par SAFCell, une entreprise issue de l’Insitut Technologique de Californie (Caltech). Les deux entreprises travaillent actuellement sur un système plus évolué de 1,2 kilowatts.

Selon SAFCell, les piles à combustible à oxyde solide demeurent encore à un stade précoce de développement, mais elles demeurent plus simples à fabriquer que les piles à combustible classiques. Par ailleurs, les éléments clés – tels que l’électrolyte – peuvent être constitués de matériaux relativement bon marché.

Les chercheurs pensent notamment que cette technologie à faible coût pourrait remplacer les générateurs utilisés dans les centrales électriques à haut rendement. En effet, le coût élevé des piles à combustible existantes les limitent à des applications de niche, comme l’alimentation de secours par exemple.

Les nouveaux générateurs fonctionnent en produisant de l’hydrogène à partir du diesel dans un processus appelé "reforming" (le carburant est chauffé, mais non brûlé, et mélangé à de l’air et à de la vapeur). L’hydrogène est ensuite injecté dans la pile à combustible pour générer de l’électricité. Contrairement aux piles à combustible qui ont été testées dans les voitures, les PAC au diesel peuvent tolérer les impuretés, telles que le monoxyde de carbone, qui sont présents dans l’hydrogène.

A une échelle de production d’électricité beaucoup plus importante, les nouvelles piles à combustible pourraient s’avérer nettement moins chères que celles des PAC où la température réclamée reste élevée, (ex. technologie de Bloom Energy). En effet, "les PAC de SAFCell fonctionnent à des températures plus basses, et ne nécessitent donc pas de matériaux coûteux pour résister à la chaleur" explique Calum Chisolm, le PDG de SAFCell.

Cependant, "l’un des défis majeurs restant à surmonter concerne la réduction de la quantité de platine utilisée par le catalyseur", a indiqué Robert Savinell, professeur de génie chimique à l’Université de Case Western Reserve. Les chercheurs du SAFCell ont déjà identifié un catalyseur de type platine-palladium dont les méthodes de dépôt réduiraient la quantité de platine nécessaire et augmenterait la puissance. Cependant, comme la quantité de platine doit encore être réduite, ils se penchent sur de nouveaux catalyseurs qui tireraient parti d’un système fonctionnant à des températures relativement basses.

L’autre option envisagée consiste à "recycler le platine, un processus relativement simple en raison de la composition chimique des piles à combustible", a ajouté Chisolm. "Cela, combiné à un plan de financement, pourrait permettre aux PAC d’atteindre les $ 1 000 par kilowatt, un seuil critique où l’adoption de masse des PAC sera de mise".