Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

Des supercondensateurs pour obtenir le maximum de puissance des piles à combustibles

Les piles à combustibles à hydrogène ont beaucoup attiré l'attention comme source d'énergie alternative aux carburants fossiles. Des scientifiques de l'UE ont développé une conception intégrée pouvant surmonter l'un des principaux obstacles à leur mise en œuvre à grande échelle.
Des supercondensateurs pour obtenir le maximum de puissance des piles à combustibles
Les piles à combustibles sont des dispositifs de conversion de l'énergie. Elles convertissent l'énergie stockée dans les carburants (comme l'hydrogène) en énergie pour alimenter, par exemple, une petite machine.

La conversion est un processus à une seule étape, ce qui rend les piles à combustibles plus performantes que les dispositifs de combustion. Elles ont très peu de pièces mobiles, une caractéristique unique contribuant à une plus grande fiabilité, des coûts de maintenance réduits et un niveau sonore négligeable. Elles permettent également de diminuer la pression, l'instabilité et le coût du marché des carburants fossiles, et constituent une forme propre et durable d'énergie renouvelable.

L'un des obstacles principaux à leur adoption généralisée sur de petits dispositifs portables est le cycle de vie considérablement réduit au vu de charges variables. La plupart des charges réelles étant variables (par exemple les pics de puissance lors du lancement), la viabilité commerciale dépend énormément de l'amélioration de la durabilité des pièces des piles à combustibles dans de telles conditions.

Des chercheurs européens ont lancé le projet FEMAG («Flexible ecological multipurpose advanced generator») afin de développer un générateur d'énergie innovant. Ce dernier intégrait une pile à combustibles comprenant des supercondensateurs pour gérer les pics de puissance et ainsi permettre un approvisionnement en énergie durable et flexible pour les petits dispositifs portables non automobiles.

Les condensateurs, ces minuscules pièces omniprésentes sur les circuits imprimés, sont des dispositifs de stockage de charge. Les supercondensateurs peuvent stocker des milliers de fois plus d'énergie qu'un condensateur conventionnel. Ils sont utilisés dans des conditions de cycles rapides de charge/décharge impliquant des courants élevés de courte durée.

L'architecture du système FEMAG reposait sur des supercondensateurs pour répondre aux pics d'intensité du courant, sur les piles à combustibles pour des conditions de fonctionnement à état stable normal, une pile de recharge au cas où la demande énergétique dépasse la capacité maximale des piles à combustibles et un convertisseur intelligent qui changeait de composants en fonction des conditions de charge.

Les scientifiques ont développé deux prototypes, un à faible consommation énergétique pour une installation sur un fauteuil roulant, et un à consommation moyenne pour des véhicules autoguidés (VAG).

La technologie de FEMAG a un avenir prometteur. Le consortium a identifié 20 applications potentielles et préparé des concepts pour chacune d'entre elles. Bientôt, les générateurs à hydrogène destinés à des applications portables à bas prix seront une solution alternative compétitive pour la production d'électricité actuelle.

Informations connexes