pile à combustible exposé, Notes de Français

Télécharge pile à combustible exposé et plus Notes au format PDF de Français sur Docsity uniquement! INTRO: Une grande partie des gaz à effet de serre qui enveloppent la Terre et piègent la chaleur du soleil provient de la production d’énergie, c’est-à- dire de la combustion de combustibles fossiles pour produire de l’électricité et de la chaleur. Les combustibles fossiles, notamment le charbon, le pétrole et le gaz, sont de loin les principaux facteurs contribuant aux changements climatiques à l’échelle planétaire ; ils sont à l’origine de plus de 75 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre et de près de 90 % de toutes les émissions de dioxyde de carbone. Afin d’éviter les pires effets des changements climatique, il est donc impératif de développer d’autres sources d’énergie qui soient propres, accessibles, abordables, durables et fiables. La pile à combustible peut-elle être considérée comme une énergie d’avenir? HISTOIRE: La pile à combustible a été découverte en 1839 par l’Allemand Christian Schönbein puis fut concrétisée quelques années plus tard par William Grove. Ensuite, en 1932, ses travaux furent repris par Francis Thomas Bacon, qui réalise un premier prototype de 1 kW en 1953, puis de 5 kW en 1959 qui servira de modèle pour les futures piles à combustible utilisées lors des missions spatiales Apollo de 1961 à 1972. Plus récemment, les piles à combustibles ont regain d’interêt et ont été perfectionnés. Mais plus concrètement c’est quoi une pile à combustible? Eh bien FONCTIONNEMENT: Une pile à combustible, ou PAC, est un générateur d’électricité convertissant l’énergie chimique de combustion en énergie électrique, en chaleur et en eau. La plus courante est la pile à hydrogène, utilisant l’hydrogène comme combustibles. Elle est constitué de deux électrodes : -l’anode (reliée au pôle positif) qui contient du dihydrogène ; -la cathode (reliée au pôle négatif) qui contient du dioxygène ; Entre les deux, se trouve un électrolyte, un corps solide ou liquide permettant le passage des protons et une membrane qui permet de maîtriser le passage des électrons. Le fonctionnement de la pile découle d'une réaction nommée oxydoréduction c’est à dire une réaction qui implique un échange d’électrons entre l'oxydant d'un couple et le réducteur d'un autre couple. Au niveau de l’anode, la molécule de dihydrogène H2, au contact d’un catalyseur, se décompose et libère des protons et des électrons. C’est l’oxydation. Les protons traversent la membrane et se dirigent vers l’autre pôle de la cellule pour réagir avec le dioxygène. Les électrons, ne pouvant pas franchir cette barrière, doivent passer par le circuit externe de la pile pour rejoindre la cathode. Ce flux d’électrons crée alors du courant électrique continu. Simultanément, au niveau de la cathode, le dioxygène capture les ions H+ qui ont traversé la membrane électrolyte et va réagir avec les électrons arrivant du circuit extérieur. Il s'agit d'une "réduction" qui génère, en plus du courant électrique, de la chaleur et de l’eau, le seul rejet de la pile. Cette technologie a donc un très faible impact environnemental. En effet, comme nous l’avons vu précédemment, la pile à combustible produit du courant électrique continu comme une pile électrique classique, mais sans utiliser des électrolytes chimiques qui doivent être recyclés et retraités. Mais sont plus bel avantage est surtout qu’elles ne dégagent aucune émissions locales (hormis de l’eau), c'est-à-dire aucune émission de polluants ni de gaz à effet de serre ce qui constitue un atout de taille pour la qualité de l’air. L’hydrogène est aussi l’élément le plus abondant de l’univers. Il a donc l’avantage, contrairement aux énergies fossiles, d’être disponible en grandes quantités : on ne risque pas, à court terme, d’en manquer.