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Supercondensateurs et convertisseurs de puissanceArticle de référence | Réf : D3340 v1
Auteur(s) : Philippe STEVENS, Frédéric NOVEL-CATTIN, Abdel HAMMOU, Claude LAMY, Michel CASSIR
Date de publication : 10 août 2000
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Différentes familles de piles à combustible ont été développées. Les piles hydrogène/oxygène (air) sont classées selon la nature de l'électrolyte (tableau 1).
Les principales applications envisagées, avec la puissance électrique correspondante, sont les suivantes :
1. production décentralisée électrogène (jusqu’à la centaine de mégawatts) ;
2. cogénération industrielle ou centralisée (jusqu’à 50 MW) ;
3. cogénération tertiaire (jusqu’à 250 kW) ;
4. cogénération maison individuelle (1 à 10 kW) ;
5. alimentation de sites isolés (10 à 200 kW) ;
6. secours et qualité (jusqu’à 200 kW) ;
7. véhicule électrique (environ 50 kW) ;
8. bus (environ 200 kW) ;
9. navires et sous-marins (par modules de 200 à 500 kW) ;
10. applications portables (1 à 100 W) ;
11. engins spatiaux (10 à 50 kW).
L'hydrogène utilisé est soit stocké dans des bouteilles de gaz comprimé ou dans des vases Dewar d'hydrogène liquéfié ou dans des hydrures métalliques, soit produit par reformage à l'eau de différents combustibles : gaz naturel (CH4), charbon, méthanol, propane, distillat liquide, naphta...
Le reformage peut se faire à l'extérieur de la pile (piles à basses températures, telle que PAFC, AFC ou PEMFC) ou, mieux, à l'intérieur de la pile (piles à hautes températures : MCFC ou SOFC), ce qui augmente les rendements et diminue les coûts de fabrication. Le principe du reformage à l'eau (vaporeformage) est illustré dans le cas du méthane (composant principal du gaz naturel) :
réaction à laquelle il faut ajouter la réaction du gaz à l'eau :
Ces réactions se produisent à 700 C en présence de catalyseur...
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CONVERSION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
(1) - GROVE (W.-R.) - * - Phil. Mag., 14 1839-127 ; 15-1839. 287.
(2) - GROVE (W.-R.) - * - Phil. Mag., 21. 1842. 417.
(3) - JACQUES (W.-W.) - * - Harper’s Magazine, 94. 1896. 114.
(4) - BACON (F.-T.) - * - BEAMA Journal, 6. 1954. 61.
(5) - BACON (F.-T.) - * - Electrochim. Acta, 14 1969. 569.
(6) - JUSTI (E.-W.), WINSEL (A.-W.) - * - Cold Combustion Fuel Cells, Steiner, Wiesbaden. 1962.
(7) - IHRIG (H.-K.) - * - 11th Annual Earthmoving Industry Conference, SAE, Paper n S-253, Illinois 1960.
...
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