14/06/2012 - Une pile de carburant espagnole est en avance sur l'objectif de puissance américain

Menéame

Le ministère américain de l’Énergie a fixé un objectif de puissance pour les piles à combustible à respecter dans 2017, mais des chercheurs de l’UNED ont déjà réussi. Le secret est une nouvelle méthode de fabrication développée et brevetée par l’équipe espagnole pour l’un de ses composants.

"Dans le domaine des piles à combustible, le Département de l’énergie des États-Unis a fixé des objectifs qui devraient être atteints entre 2017-2020, et certains d’entre eux ont déjà été dépassés dans notre laboratoire," explique Pedro Luis García Ybarra, chercheur au département de physique mathématique et de fluides de l’UNED. Votre équipe a développé une méthode de fabrication pour l’un des composants qui permet à la pile de dépasser le but de puissance marqué aux États-Unis.

Comme ça, avec une charge ultra-faible de platine de 0,01 mg/cm2 dans les électrodes, ont atteint une utilisation élevée de platine qui permet de produire 10 kW/g de ce métal, des chiffres qui améliorent sensiblement celles prévues par le département américain (8 kW/g avec une charge en platine dix fois supérieure, 0,125 mg/cm2).

Les piles à combustible produisent normalement de l’électricité à partir de hydrogène et air. Ce procédé est propre, car ils expulsent la vapeur d’eau au lieu de produire du CO2, comme les moteurs à combustion interne d’essence et de gazoil. En outre, si l’hydrogène est obtenu à partir d’énergies renouvelables (par indexation d’eau, par exemple avec l’énergie éolienne ou solaire), la pollution dans ce cycle énergétique serait réduite à des niveaux minimes.

Pour surmonter les performances marquées par les autorités américaines, les scientifiques ont optimisé un élément de la pile polyaméricaine appelée 'assemblage membrane-électrodes' (MEA). "Ce composant est commun à toutes les piles à combustible polyméricains," affirme José Luis Castillo, chercheur également du département de physique mathématique et de fluides de l’UNED.

Contrôler les propriétés du matériel

Le résultat a été breveté par les chercheurs comme une méthodologie pour déposer des couches minces et nanostructurées d’électrocatalyse sur les électrodes, qui se joignent par simple contact des deux côtés de la membrane polyaméricaine, constituant le MEA.

Un élément de la pile polyaméricaine appelé "assemblage membrane-électrodes" (MEA) a été optimisé.

Grâce à la méthodologie utilisée pour le dépôt de la couche catalytique (électrospray) les résultats sont considérablement supérieurs. "Nous avons été en mesure de contrôler les propriétés morphologiques (porosité et rugosité) du matériau généré par les particules lorsqu'elles sont déposées, augmentant considérablement la surface active," assure Castillo, et ajoute: "Comme le rendement dépend de la surface des particules catalytiques exposées au gaz réactif, et que celle-ci est devenue très grande, nous avons atteint un rendement élevé."

Un autre avantage de la procédure est sa facilité à être escaladé, c’est-à-dire que ces composants des piles peuvent être reproduits à l’échelle industrielle à faible coût, en évitant les difficultés rencontrées avec d’autres méthodologies.

Le coût du catalyseur de platine représente plus que 30