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Le DLR développe des piles à combustible pour une utilisation dans des centrales hybrides décentralisées
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Le Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) a mis en service avec succès un site pilote unique à l'échelle fédérale pour des piles à combustible (PAC) pressurisées à hautes températures et a ainsi franchi une étape déterminante pour un approvisionnement énergétique décentralisé à haute performance. Avec le site pilote sur les PAC destiné à l'étude de la structure d'une centrale hybride, les scientifiques de l'institut de thermodynamique technique du DLR à Stuttgart (ITT, ) sont en mesure d'analyser le comportement de PAC sous haute pression. Les tests serviront à développer une centrale hybride couplant les PAC à haute température avec une turbine à microgaz et promettant à long terme le plus haut rendement qu'il est possible d'atteindre pour la production d'électricité dans des installations décentralisées de puissance inférieure à 1 MW.
Le défi consiste à raccorder la turbine à microgaz - une petite turbine à gaz avec une puissance électrique pouvant atteindre 250 kW, dans laquelle un éjecteur à gaz comprimé et chaud met en mouvement une turbine - avec la PAC à haute température. La température d'exploitation des PAC surpressurisées atteint environ 1.000°C. Ainsi, lors de la fabrication d'électricité, des gaz s'échappent à plus de 850°C, gaz qui vont alimenter la chambre de combustion de la turbine à gaz. Grâce à la pression d'entrée élevée et à la haute efficacité des PAC, la centrale hybride nécessite, en comparaison avec des turbines à gaz classiques, une quantité de combustible significativement plus faible.
Dans le cadre du projet "centrale hybride", l'ITT se concentre sur la partie PAC : la PAC employée est une pile à combustible à oxyde solide (SOFC, 2]), une PAC à haute température qui, grâce à son haut rendement et ses faibles émissions de déchets, est appropriée pour la production stationnaire d'électricité et de chaleur. Elle transforme, comme toutes les PAC, le gaz combustible directement en électricité et chaleur. Le système SOFC surpressurisé pourrait atteindre un rendement record de 50 % et constituerait ainsi un sous-système intéressant pour une centrale hybride très performante.
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