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FP6

FURIM — Résultat en bref

Project ID: 502782
Financé au titre de: FP6-SUSTDEV
Pays: Danemark

Des piles à combustibles innovantes, qui convertissent le diesel en hydrogène

À l'échelle internationale, de nombreux travaux de recherche et de développement se sont intéressés aux piles à combustible à hydrogène pour mettre au point des sources d'énergie de substitution, afin de réduire la dépendance envers les combustibles fossiles tout en protégeant l'environnement. Des chercheurs en UE se sont attaqués à l'un des principaux désavantages d'un type très prometteur de ces piles à combustible, donnant à l'UE un avantage concurrentiel sur le marché mondial correspondant.
Des piles à combustibles innovantes, qui convertissent le diesel en hydrogène
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) soulèvent un grand intérêt car il s'agit de la meilleure source d'énergie pour remplacer les moteurs à combustion interne, essence ou diesel. Cependant, elles ont été conçues pour fonctionner à moins de 100 degrés Celsius, ce qui présente un inconvénient pour de nombreuses utilisations.

La température de fonctionnement dépendant largement de la membrane de la PEMFC, des chercheurs européens ont conçu le projet FURIM («Further improvement and system integration of high temperature polymer electrolyte membrane fuel cells») afin de concevoir ou d'améliorer des matériaux de membranes PEMFC susceptibles de fonctionner à plus de 100 degrés Celsius et utilisant un diesel à basse teneur en soufre. Les chercheurs ont synthétisé des polymères résistant à la température et les ont utilisés pour préparer des membranes dopées à l'acide. Ces membranes ont présenté une meilleure conductivité des protons (des ions provenant de l'hydrogène, le carburant des piles à combustible) ainsi que davantage de stabilité chimique, de résistance mécanique et de latitude de fonctionnement, allant de 120 à 200 degrés Celsius.

Les chercheurs ont ensuite optimisé la procédure de préparation des électrodes de diffusion et fabriqué les ensembles électrodes et membrane. Ils ont développé plus avant un système de traitement afin de convertir du diesel en un gaz riche en hydrogène convenant à une PEMFC à haute température. Il leur a fallu travailler intensément à la préparation de catalyseurs pour le reformage à la vapeur et la conversion à haute température du gaz de synthèse (HT-WGS).

Enfin, grâce à la modélisation du système et de la sécurité, les chercheurs ont réalisé la preuve de concept d'un système intégré de PEMFC à haute température, démontrant la faisabilité d'un groupe auxiliaire de puissance constitué de piles à combustible à hydrogène fabriqué à partir de carburant diesel.

Le projet FURIM a ainsi construit une PEMFC à haute température, utilisant de l'hydrogène obtenu par conversion du diesel et générant 1,5kW d'électricité. Ces résultats devraient développer l'utilisation de piles à combustibles à hydrogène fonctionnant à des températures plus élevées qu'actuellement. Ils promettent d'éliminer le principal inconvénient de la plupart des PEMFC, renforçant la compétitivité de l'Europe sur le marché des piles à combustibles, de créer des emplois et de dynamiser l'économie européenne.

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