Pile d'hydrogène

Lorsque nous parlons des énergies du futur, l'hydrogène en tant que carburant vient toujours à l'esprit. Dans ce cas, le cellule à hydrogène il a toujours été présent dans presque toutes les conversations liées aux énergies renouvelables et à la transition énergétique. Dans une transition énergétique où l'on souhaite réduire la consommation d'énergies fossiles, il faut une mobilité durable dans une ville. C'est ici qu'il est essentiel que la transition se fasse avec la batterie à hydrogène, car elle peut être essentielle dans les voitures sans émissions de gaz à effet de serre, en plus d'autres secteurs.

Par conséquent, nous allons dédier cet article pour vous dire tout ce que vous devez savoir sur la vie de l'hydrogène et ses caractéristiques.

Qu'est-ce qu'une batterie à hydrogène

Quand nous parlons d'une batterie à hydrogène, nous voulons dire un dispositif électrochimique capable de convertir l'énergie chimique du carburant qu'il stocke en énergie électrique. Ce carburant qui est stocké pour être ensuite transformé en énergie électrique est l'hydrogène. Par conséquent, la cellule à hydrogène peut être utilisée pour alimenter tout appareil présentant ces caractéristiques.

L'application la plus répandue de la batterie à hydrogène aujourd'hui est d'alimenter le moteur d'une voiture électrique, même si ce n'est pas la seule. Tant que la pile contient du carburant, elle est capable de fournir de l'énergie et, lorsqu'elle se vide, elle peut se remplir à nouveau.

Caractéristiques principales

Nous allons analyser quelles sont les principales parties d'une cellule à hydrogène:

• Anode: c'est la partie négative de la pile. Il est connu sous le nom de pôle négatif et est chargé de conduire les électrons qui sont libérés de l'hydrogène afin qu'ils puissent être utilisés par le circuit électrique externe.
• Cathode: a est le pôle positif de la batterie. Il est chargé de distribuer l'oxygène à la surface du catalyseur et de refouler tous les électrons. C'est grâce à ce processus qu'ils peuvent être recombinés.
• Électrolyte: il a été fait d'un matériau traité de telle manière qu'il ne peut conduire que des ions chargés positivement. L'électrolyte peut éventuellement bloquer les électrons.
• Catalyseur: C'est un matériau qui est chargé de faciliter la réaction chimique entre l'oxygène et l'hydrogène. Cette réaction est nécessaire pour pouvoir produire de l'électricité. La chose la plus normale est qu'il est constitué d'une très fine couche de nanoparticules de platine sur du papier carbone ou du tissu.

Fonctionnement d'une cellule à hydrogène

Une fois que nous connaîtrons les principales caractéristiques et les parties d'une cellule à hydrogène, nous allons voir comment cela fonctionne. Nous savons que l'hydrogène sous pression entre dans la cellule du côté de l'anode. Lorsque l'hydrogène entre, il force ce gaz à travers le catalyseur par pression. Lorsque la molécule d'hydrogène entre en contact avec le platine, qui fait partie du composant catalytique, il est divisé en 2 protons et 2 électrons.

Les électrons sont conduits à travers l'anode vers le circuit externe. C'est ici qu'ils sont chargés d'effectuer les travaux nécessaires pour alimenter l'énergie de ce qui leur est accordé. Par exemple, il peut être mis en service pour alimenter un moteur électrique. Une fois la source d'énergie fournie, ils retournent à la batterie par la partie cathodique. Une fois que nous sommes à la cathode, l'oxygène passe à travers le catalyseur et forme deux atomes d'oxygène chargés très négativement. Cette charge négative attire les protons d'avant et ils se combinent avec deux électrons qui retournent au circuit externe. Tout cela forme une molécule d'eau.

Avantages

Nous allons analyser quels sont les avantages des batteries à hydrogène par rapport aux autres carburants à base d'énergies renouvelables. Certaines des raisons pour lesquelles ce carburant est supérieur aux autres options sont les suivantes:

• Ils ne produisent pas d'émissions polluantes: Comme nous l'avons vu dans la description du fonctionnement de la batterie, l'hydrogène plus oxygène génère de l'électricité puis de la vapeur d'eau. Nous savons que la vapeur d'eau est un gaz à effet de serre, mais elle est inoffensive. C'est parce que c'est un gaz à effet de serre naturel.
• Il est plus efficace que les moteurs à combustion: non seulement il aide à ne pas polluer, mais il transforme aussi plus efficacement l'énergie chimique en énergie électrique. Le moteur à combustion doit convertir l'énergie chimique du carburant en chaleur et cette énergie mécanique qui est capable de déplacer un moteur. Cela produit un phénomène connu sous le nom de goulot d'étranglement thermique. Ce phénomène est limité à la conversion directe d'énergie réalisée par la cellule à hydrogène.
• Ils n'ont pas de pièces mobiles: ne pas avoir de partie fixe le rend beaucoup plus fiable qu'un moteur à combustion. Dans un moteur à combustion, de nombreuses pièces peuvent tomber en panne.
• L'hydrogène peut être produit de manière beaucoup plus respectueuse de l'environnement- Contrairement aux combustibles fossiles, l'hydrogène peut être produit de manière plus propre. Cela contribue à en faire une alternative énergétique beaucoup plus verte.

Inconvénients de la cellule à hydrogène

Comme pour presque toute source d'énergie, renouvelable ou non, il y a aussi quelques inconvénients. Et c'est que ce type de source alternative d'énergie présente une série de défis qui, pour le moment, l'empêchent de se généraliser dans le monde. Voyons quels sont ces inconvénients:

• Son prix est élevé: Bien que l'hydrogène soit assez abondant, le rendre utile comme batterie n'est toujours pas rentable avec la technologie actuelle.
• Il est inflammable: La sécurité des cellules à hydrogène reste une préoccupation car elles peuvent prendre feu à tout moment.
• Il est difficile de stocker et de transporter: Contrairement à d'autres combustibles comme le charbon, il est plus difficile à stocker et à transporter.

L'hydrogène peut être produit proprement à partir de l'eau, mais c'est un processus énergivore. À l'heure actuelle, la procédure la plus économique consiste à extraire l'hydrogène du charbon naturel. Pour cette raison, la grande majorité de l'hydrogène produit provient de combustibles fossiles, il ne peut donc pas être considéré comme une énergie entièrement renouvelable.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur la batterie à hydrogène et ses caractéristiques.