Environnement Lançonnais

Le coût des piles à combustible pourrait chuter grâce à l’ALD

vendredi 23 décembre 2011 par Alain KALT (retranscription)

L’Atomic Layer Deposition (ALD), un procédé de dépôt de couches minces atomiques, appliqué à la fabrication des piles à combustible nécessiterait 60 % de matériaux catalyseurs en moins que les méthodes utilisées actuellement. Le principe consiste à exposer une surface successivement à différents précurseurs chimiques afin d’obtenir des couches ultra-minces. Il est notamment utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs.

"Il s’agit là d’une découverte importante, car les chercheurs n’ont jamais été en mesure jusqu’ici de réaliser des économies de cette ampleur avec des matériaux disponibles sur le marché", a déclaré Tanja Docent Kallio, de l’université finlandaise d’Aalto.

Les piles à combustible pourraient à termes remplacer les moteurs à combustion. Cependant, dans une pile à combustible, les processus chimiques doivent être accélérés en utilisant un catalyseur. Le prix élevé de ces mêmes catalyseurs constitue l’un des principaux freins à l’adoption à grande échelle des piles à combustible.

Les anodes des piles à combustible actuelles sont recouvertes d’une poudre métallique très coûteuse qui réagit très bien avec le combustible. En utilisant la méthode inventée par les chercheurs de l’Université d’Aalto, cette pellicule serait beaucoup plus fine et entrainerait à la fois "un abaissement des coûts et une augmentation de la qualité."

Toujours selon cette étude, les chercheurs développent de meilleures piles à combustible en utilisant du méthanol ou de l’éthanol comme carburant. Ce dernier semble en effet plus facile à manipuler et à stocker que l’hydrogène. Dans les piles à combustible liquide, il est également possible d’utiliser du palladium comme catalyseur. Jusqu’à présent, le catalyseur le plus communément employé dans les piles à combustible (à hydrogène) reste le platine, qui est deux fois plus cher que le palladium. D’après les scientifiques, cela signifie que les piles à combustible (à alcool), associées au palladium devraient conduire à lancer sur le marché un dispositif beaucoup moins cher.

Les piles à combustible sont en mesure de générer de l’électricité tout en rejetant très peu de pollution. Elles sont très efficaces, produisent plus d’énergie et nécessitent moins de carburant que les autres appareils à dimension égale. Elles sont aussi silencieuses et nécessitent très peu d’entretien, car il n’y a pas de pièces mobiles.

Dans le futur, et à condition que leurs coûts de production soient réduits, les piles à combustible devraient alimenter les véhicules électriques en remplacement de nos chères batteries. Malgré leur prix élevé, les piles à combustible ont déjà été utilisées pendant une longue période pour générer de l’énergie dans des endroits isolés, tels que les embarcations spatiales. Une production commerciale pourrait voir le jour d’ici 5 à 10 ans !

La présentation des résultats est basée sur des essais préliminaires réalisés à partir d’anodes de piles à combustible utilisant un catalyseur au palladium.

L’étude a été publiée dans le Journal de Physique Chimie. Journal reference : Atomic Layer Deposition Preparation of Pd Nanoparticles on a Porous Carbon Support for Alcohol Oxidation. The Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115, 23067. dx.doi.org/10.1021/jp2083659

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