Qu'est-ce que la technologie des piles à combustible?
La technologie des piles à combustible est l'utilisation de piles à combustible pour produire de l'électricité pour alimenter les moteurs.Les piles à combustible sont disponibles dans une variété de types, et chaque type peut être utilisé pour alimenter différents types d'objets, tels que les véhicules de transport ou les grands générateurs.La technologie des piles à combustible est devenue au premier plan de la technologie énergétique en tant que source alternative.
Une pile à combustible produit de l'électricité par une conversion d'oxygène et d'hydrogène en eau.Grâce au transfert des électrons contenus dans l'hydrogène à la cellule, l'électricité à courant direct est créée et dirigée vers un moteur.L'un des principaux avantages de l'utilisation des piles à combustible pour créer de l'électricité est que les sous-produits du processus ne sont que l'eau et la chaleur, tandis que l'utilisation de combustibles fossiles pour l'énergie crée une pollution et des déchets.De plus, une pile à combustible n'a pas besoin d'être rechargée tant qu'elle a de l'hydrogène et de l'oxygène pour se convertir en énergie, mais elle ne peut pas stocker de l'énergie comme une batterie.
Il existe cinq principaux types de piles à combustible: l'acide phosphorique, le carbonate fondu, l'oxyde solide, la membrane d'échange d'alcali et de protons.Chaque type a été utilisé pour alimenter une variété d'objets, et chacun présente ses propres avantages et lacunes d'utilisation dans la production d'énergie.La recherche est toujours en cours sur la meilleure façon d'utiliser l'énergie produite et la façon de créer des moyens rentables d'utiliser les cellules.
Aux États-Unis dans les années 1960, les vaisseaux spatiaux Apollo créés par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) ont utilisé des piles à combustible alcalines pour fournir de l'énergie, de la chaleur et une alimentation en eau à l'équipe d'espace.Une pile à combustible alcaline est le type de technologie de pile à combustible le moins cher à produire, et son efficacité est d'environ 70%.Les piles à combustible en carbonate en fusion sont des cellules extrêmement à haute température et les nouvelles technologies sont en cours de développement pour leur application dans les centrales électriques ou pour les villes ou les grandes usines.Étant donné que ces cellules peuvent atteindre jusqu'à 1 200 deg; F (environ 650 deg; c), la chaleur des déchets peut être recyclée pour une consommation d'énergie.
L'acide phosphorique est utilisé dans la technologie des piles à combustible pour alimenter les petits générateurs dans les bâtiments commerciaux.Il a également été efficace pour alimenter des véhicules plus grands, tels que les bus.Les piles à combustible acide phosphorique ont été le premier type à être utilisé à grande échelle commerciale.Les piles à combustible à membrane d'échange de protons se sont révélées utiles pour la production d'énergie dans les voitures ou les maisons.La quantité inférieure de chaleur requise pour ces piles à combustible permet de les utiliser plus rapidement, et elles sont plus sûres pour une utilisation autour d'autres pièces mécaniques.Le stockage de suffisamment d'hydrogène dans une voiture de tourisme pour les voyages à longue distance, cependant, a été un obstacle à l'utilisation de cellules de membrane d'échange de protons contre la technologie des piles à combustible.
Les piles à combustible à oxyde solide sont un autre type de cellule qui fonctionne à une température élevée et est utilisé dans les grands générateurs.Ces types de cellules sont capables de créer une grande quantité d'énergie et sont très efficaces.L'inconvénient, cependant, est que la quantité élevée de chaleur requise pour produire l'électricité nécessite qu'une entreprise réalise de nombreux boucliers de sécurité et opérationnels, ce qui peut entraîner des dépenses supplémentaires.
La technologie des piles à combustible est encore trop chère pour agir comme une alternative ou un remplacement pour les batteries en électronique ou appareils à petite échelle.Cependant, la technologie continue de progresser, en particulier en tant qu'approvisionnement énergétique pour les véhicules.La pression des gouvernements et des agences environnementales a augmenté l'incitation à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et au gaz pour l'approvisionnement en énergie d'un pays, et beaucoup se tournent vers la technologie des piles à combustible pour les solutions.