Allemagne : la première pile à combustible à éthanol

En Allemagne, des scientifiques et étudiants de l'Université d'Offenbourg ont réussi à concevoir une pile à combustible (PAC) à éthanol assez puissante pour entraîner un véhicule. Montée sur un véhicule dénommé "Schluckspecht" (le poivrot), la pile a pu entraîner l'engin sur le circuit Paul Armagnac dans le sud de la France à l'occasion de l'Eco-Marathon 2007 organisé par le groupe Shell, et remporter le 2e prix.

Une technologie a été reprise pour y parvenir. Son développement avait été abandonné dans les années 1980 : la PAC alcaline. A l'époque, on ne disposait pas encore des membranes adaptées au fonctionnement d'une telle pile. Actuellement, l'utilisation de membranes initialement développées pour le traitement des eaux usées a permis aux chercheurs de concevoir une PAC alcaline fonctionnant à l'éthanol et d'une taille satisfaisante. Contrairement au type le plus répandu de PAC, dite à membrane échangeuse de protons (ou PEMFC), la PAC alcaline peut tolérer des catalyseurs assez efficaces pour permettre la rupture d'une liaison C-C, rupture nécessaire au déroulement de la réaction d'oxydoréduction.

Les piles à combustibles (PAC) produisent de l'électricité via une réaction d'oxydoréduction impliquant en général de l'hydrogène (à la cathode) et de l'oxygène (à l'anode). Ces deux réactifs sont séparés par une membrane (électrolyte) de part et d'autre de laquelle sont disposés des catalyseurs. L'hydrogène est oxydé à l'anode, c'est-à-dire décomposé en protons et en électrons. Dans le cas de la PEMFC, la particule chargée positivement traverse l'électrolyte et se retrouve à la cathode, pendant que l'électron simultanément libéré circule dans un circuit extérieur. Ce circuit contourne la membrane pour atteindre lui aussi la cathode. Là, l'électron réagit avec le proton et l'oxygène : un courant électrique est créé. L'utilisation d'un autre combustible que l'hydrogène, comme l'éthanol par exemple, rend la réaction chimique plus difficile : celle-ci implique la rupture d'une liaison C-C, d'où la nécessité d'utiliser un catalyseur plus puissant. Or les catalyseurs potentiellement adaptés ne sont pas stables dans le milieu nécessairement acide de la PEMFC.

Source : ambassade de France en Allemagne