24 - LES PILES À COMBUSTIBLE
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Les problèmes majeurs de cette technologie tiennent surtout à la nature liquide et
corrosive de l’électrolyte (acide phosphorique), ainsi qu’à son point de fusion élevé
qui oblige à tenir la pile en température en cas d’arrêt.
LA PILE MCFC
De nombreux prototypes de quelques dizaines de kilowatts à 2 MW ont été construits et testés depuis plusieurs années. Par exemple :
la filiale MTU de DaimlerChrysler teste un prototype de 280 kW depuis fin 1997,
MCFC Research Ass. (Japon) a mis en service un prototype de 1 MW qui est une
version reconfigurée d’un modèle de 2 MW ayant connu de nombreux déboires,
FuelCell Energy, Inc (ex-Energy Research Corp., USA) propose des versions dans
la gamme 200 kW-2 MW.
LA PILE SOFC
Ce type de pile suscite actuellement un très grand intérêt, compte tenu de ses performances présentes et potentielles ; en effet, le haut niveau de température des
rejets thermiques (de l’ordre de 800°C) permet une valorisation intéressante au
travers de cycles combinés (on peut attaquer une turbine pour produire de l’électricité en sortie de pile, puis valoriser encore thermiquement des rejets à 3-400°C), ce
qui conduit à un rendement global (électrique + thermique) supérieur à 80%. Il fait
l’objet d’efforts importants, aussi bien aux USA sous l’impulsion du DoE (Department
of Energy), qu’au Japon dans le cadre du programme NEDO/Sunshine, et en Europe
avec l’aide des programmes européens.
air
plaque bipolaire : La, Mg, CrO 3
cathode : La, Sr, MnO 2
électrolyte : ZrO 2 /Y 2 O 3 , CeO 2
anode : Cermet Ni-ZrO 2
plaque bipolaire
sortie
des gaz
H 2 /CH 4
24.4 - La pile SOFC de Sulzer-Hexis
Deux grandes familles technologiques sont développées :
la technologie cylindrique, dont Siemens-Westinghouse est le leader. Elle a
déjà cumulé plus de 70 000 heures de fonctionnement et des prototypes de 100
à 200 kW fonctionnent avec succès. Le coût annoncé serait de $1000/kW pour
une installation de 5 MW [2] avec turbine couplée ;
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Les problèmes majeurs de cette technologie tiennent surtout à la nature liquide et
corrosive de l’électrolyte (acide phosphorique), ainsi qu’à son point de fusion élevé
qui oblige à tenir la pile en température en cas d’arrêt.
LA PILE MCFC
De nombreux prototypes de quelques dizaines de kilowatts à 2 MW ont été construits et testés depuis plusieurs années. Par exemple :
la filiale MTU de DaimlerChrysler teste un prototype de 280 kW depuis fin 1997,
MCFC Research Ass. (Japon) a mis en service un prototype de 1 MW qui est une
version reconfigurée d’un modèle de 2 MW ayant connu de nombreux déboires,
FuelCell Energy, Inc (ex-Energy Research Corp., USA) propose des versions dans
la gamme 200 kW-2 MW.
LA PILE SOFC
Ce type de pile suscite actuellement un très grand intérêt, compte tenu de ses performances présentes et potentielles ; en effet, le haut niveau de température des
rejets thermiques (de l’ordre de 800°C) permet une valorisation intéressante au
travers de cycles combinés (on peut attaquer une turbine pour produire de l’électricité en sortie de pile, puis valoriser encore thermiquement des rejets à 3-400°C), ce
qui conduit à un rendement global (électrique + thermique) supérieur à 80%. Il fait
l’objet d’efforts importants, aussi bien aux USA sous l’impulsion du DoE (Department
of Energy), qu’au Japon dans le cadre du programme NEDO/Sunshine, et en Europe
avec l’aide des programmes européens.
air
plaque bipolaire : La, Mg, CrO 3
cathode : La, Sr, MnO 2
électrolyte : ZrO 2 /Y 2 O 3 , CeO 2
anode : Cermet Ni-ZrO 2
plaque bipolaire
sortie
des gaz
H 2 /CH 4
24.4 - La pile SOFC de Sulzer-Hexis
Deux grandes familles technologiques sont développées :
la technologie cylindrique, dont Siemens-Westinghouse est le leader. Elle a
déjà cumulé plus de 70 000 heures de fonctionnement et des prototypes de 100
à 200 kW fonctionnent avec succès. Le coût annoncé serait de $1000/kW pour
une installation de 5 MW [2] avec turbine couplée ;