Des piles à combustible améliorées pour une production d'électricité localisée
Les PAC sont des convertisseurs électrochimiques qui transforment l'énergie chimique en électricité. Elles pourraient permettre de remplacer les carburants fossiles utilisés dans diverses situations. Le projet METPROCELL(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (Innovative fabrication routes and materials for metal and anode supported proton conducting fuel cells), financé par l'UE, a travaillé à l'amélioration des caractéristiques techniques des PCFC tout en limitant les frais connexes. Les PCFC représentent l'une des technologies les plus prometteuses pour la production combinée de chaleur et d'électricité (CHP), notamment dans les systèmes de petite envergure, comme les micro-CHP et les unités auxiliaires. METPROCELL a étudié les PAC céramiques à couche mince de haute technologie en vue d'une utilisation à des températures intermédiaires comprises entre 400 et 700 °C. L'équipe a mis au point un nouvel électrolyte et de nouveaux matériaux d'électrode dont les propriétés ont été améliorées, ainsi que des procédés de fabrication de haut niveau et meilleur marché. Les nouveaux électrolytes se sont montrés plus tolérants au dioxyde de carbone et visaient surtout les températures moyennes. Les chercheurs ont préparé et caractérisé de nombreux nouveaux matériaux pour l'essentiel basés sur un nouveau conducteur protonique qui associe une grande conductivité et une meilleure stabilité chimique. Ils ont passé en revue les configurations de PAC au métal et à anode. Ils ont mis au point des demi-cellules et des PCFC à anode sur la base des matériaux réalisés dans le cadre du projet. Les supports métalliques pour huit alliages ferreux différents ont été produits et caractérisés. L'équipe a utilisé des procédés de fabrication bon marché, dont la co-pression et le dépôt électrolytique par pulvérisation afin d'augmenter la résistance à l'oxydation des PAC à anode. Pour les PAC au métal, ils ont utilisé la sérigraphie, le dépôt de vapeur électrochimique et la pulvérisation thermique. Les chercheurs du projet ont optimisé les matériaux et les méthodes de production des PAC empilées à plat dont les performances ont été démontrées dans deux unités d'alimentation industrielles, à savoir un APU et une m-PCE/gaz. Les matériaux PCFC du projet METPROCELL ainsi que les méthodes de fabrication réduisent toujours plus les frais tout en augmentant les performances du système en vue d'une diffusion plus large de cette technologie PAC prometteuse.
