La pile à combustible (PAC) est utilisée aujourd’hui dans divers types d’applications. C’est le cas des voitures électrique fonctionnant à l’hydrogène. Il a un principe de fonctionnement tout simple.
L’oxydation d’un combustible et la réduction d’un comburant
C’est dès les années 1830 que le principe régissant le fonctionnement de la pile à combustible a été établi et mis en expérience. Ce principe repose particulièrement sur la fabrication de l’électricité grâce à l’oxydation d’un combustible comme l’hydrogène, sur une électrode (anode). Cette oxydation est ensuite suivie par la réduction d’un oxydant comme l’oxygène au niveau de l’autre électrode (cathode).
Toutefois, cette réaction chimique nécessite une accélération qui se fait grâce a du platine, un métal et un catalyseur précieux difficile à trouver et qui coute cher. La réaction chimique aboutit à l’obtention simultanée d’eau, d’énergie électrique (W) et de chaleur (Q). La réaction chimique se résume alors avec le bilan global : H2 + 1/2 O2 → H2O.
Un principe appliqué sur les voitures à hydrogène
Les voitures électriques dites à hydrogène ont un fonctionnement basé sur l’utilisation de la pile à combustible et son principe. Ainsi, la pile à combustible offre une autonomie plus importante que celles des modèles de voitures électriques avec des batteries. Ainsi, seulement de la vapeur d’eau est rejetée, aucun polluant n’est donc émis.
Toutefois, le coût élevé du catalyseur (la platine) et le fonctionnement à l’hydrogène de la pile à combustible constituent ces principaux inconvénients. La majeure partie de l’hydrogène produit de nos jours est issue de la décomposition d’hydrocarbures, des procédés qui rejettent énormément de CO2 et diverses matières polluantes.
