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Une nouvelle pile à combustible
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Une entreprise, ITM Power, située dans le comté de Cambridge, vient de créer une nouvelle membrane pour les piles à combustible PEMFC (Proton Exchange Membrane fuel Cell). Ces piles, fonctionnant au méthanol, utilisaient comme membrane du Nafion, qui coûte environ 500 dollars (environ 400 euros) par mètre carré. Cependant, ITM Power a développé une membrane à base de polymère d'hydrocarbure, qui en plus d'avoir une conductivité ionique trois fois supérieure au Nafion, coûte seulement 5 dollars (environ 4 euros) par mètre carré. En outre, cette nouvelle membrane diminue les fuites transmembranaires de méthanol. Elle va permettre aux piles d'utiliser un milieu alcalin, qui produit une activité catalytique supérieure au milieu acide employé habituellement. Le platine pourra ainsi être remplacé par du palladium en tant que catalyseur du côté du combustible, ce qui entraînera une diminution du prix de 25 %. Cette pile, à la différence des piles à combustible conventionnelles, utilise deux liquides et ne nécessite pas d'air.
Le combustible employé est une solution de borohydrure de sodium, qui transporte 50 % d'énergie en plus par kilogramme que le méthanol, et l'oxydant est du peroxyde d'hydrogène. Le fait que l'oxydant soit liquide permet d'ajuster des paramètres tels que l'hydratation, le pH et la conductivité ionique.
Les piles sont produites en utilisant le procédé "one-stop" d'ITM : les liquides sont versés dans un moule contenant la membrane et le catalyseur, puis l'ensemble est introduit dans une chambre à rayonnement gamma, ou les liquides se gélifient et restent élastiques. Ces piles sont moulées dans différentes formes et peuvent se courber pour s'adapter à n'importe quelle configuration, contrairement aux systèmes conventionnels. Ainsi le système peut être utilisé par les services d'urgences car il n'émet ni CO2 ni fumée contrairement aux piles classiques. Comme elle est complètement hermétique, son usage peut être élargi pour des applications sous-marines et aéronautiques. D'après le Président d'ITM Power, Jim Heathcote, cet appareil peut produire continuellement 20 W de puissance pendant plus de trois jours, ce qui est le standard minimum pour les armées britannique et américaine. Ce système annonce peut-être l'ère des piles à combustible accessibles à tous car économiquement viables. "C'est un changement fondamental dans la conception des piles à combustible" estime le président Heathcote.
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