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Thierry ALLEAU
fait de la mauvaise tenue de l’électrolyte solide alors utilisé 2 , la membrane Nafion
de DuPont de Nemours n’existait pas encore. La technologie « pile à combustible »
avait néanmoins fait ses preuves et fut conservée dans les vols spatiaux 3 ultérieurs.
24.2. LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
-
+
H 2 2H + + 2e –
O 2 + 2H + + 2e – H 2 O
1
2
hydrogène
(+ eau)
H +
hydrogène
zone
catalytique
anode
cathode
chaleur
air appauvri
en oxygène
(oxygène) + eau
air
(oxygène)
électrolyte
solide
(membrane
échangeuse
de protons)
e –
e –
moteur
24.1 - Schéma de principe d’une pile à combustible hydrogène/oxygène
Il est extrêmement simple : il s’agit d’une combustion électrochimique et contrôlée d’hydrogène et d’oxygène, avec production simultanée d’électricité, d’eau et
de chaleur, selon une réaction chimique globale universellement connue [1] :
H
O
HO
2
1
2 2
2
+
ö
Plus précisément, la transformation directe de l’énergie chimique (soit l’enthalpie
libre de réaction ΔG) en énergie électrique satisfait la loi d’équilibre suivante :
ΔG + n FE eq = 0
où ΔG < 0
2 Membrane polystyrène sulfonique.
3 C’est la technologie dite alcaline qui fut ensuite utilisée dans les vols Apollo, et qui vole encore
aujourd’hui dans les navettes américaines.