Demain dans nos voitures ? Une pile à combustible optimisée, avec 90% de métal en moins

Bastien Contreras
Publié le 23 février 2019 à 18h02
Voiture electrique

Les voitures électriques fonctionnent grâce à des piles à combustible, dont les matériaux coûtent cher. Pour diminuer cette contrainte, des chercheurs ont découvert une nouvelle méthode, permettant d'augmenter l'efficacité du composant, tout en réduisant de 90 % la quantité de métal nécessaire.

L'étude a été menée par des scientifiques travaillant pour trois universités américaines : l'université Johns-Hopkins, l'université Purdue et l'université de Californie à Irvine. Leurs résultats pourraient marquer un tournant dans l'histoire de la voiture électrique.

Diminuer les besoins en platine

Pour atteindre la promesse de zéro émission, ce type de véhicule repose notamment sur une pile à combustible. Le principe de ce composant est de produire de l'électricité à partir de l'oxydation d'un combustible (comme le dihydrogène) sur une électrode, couplée à la réduction d'un oxydant (comme le dioxygène) sur une autre électrode. Cette réaction est accélérée par la présence d'un catalyseur métallique.

Problème : celui-ci est généralement constitué de platine, un métal très cher. L'idée de l'étude était de voir s'il était possible de réduire la quantité nécessaire de cet élément, afin de baisser le coût de production des véhicules.

Le catalyseur idéal

Les scientifiques ont alors adopté une approche s'appuyant sur le « principe de Boucles d'or », tiré du nom d'un célèbre conte. En effet, il était essentiel de déterminer la juste quantité de métal à utiliser. Car avec une couche trop fine ou trop épaisse, la réaction d'oxydoréduction se trouvait irrémédiablement altérée.

Les chercheurs ont alors exercé des forces sur de fines couches de métal pour en ajuster les propriétés. Ils ont également eu recours à des simulations par ordinateur pour manipuler avec précision les éléments. Ce qui leur a permis de conclure qu'un catalyseur constitué d'une épaisseur de cinq couches, chacune aussi fine qu'un atome, représentait la configuration idéale. Ils ont ainsi réussi à augmenter l'activité du catalyseur de 10 à 50 fois, tout en utilisant 90 % de métal en moins que dans les piles à combustible actuelles.

Les expériences se sont déroulées sur du palladium, un élément similaire au platine. Et les scientifiques entendent désormais tester leur méthode sur une plus grande variété de métaux.

Source : ScienceDaily
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Commentaires (10)
cyclohexanol_1_1

La PAC a beaucoup plus de marge de progression que la voiture a pile.

gwen35450

Le soucis de la pac cest l’hydrogène. Comment le produire pas cher sans utiliser du methane !!
Sachez que le kg d’hydrogène coute tellement cher que meme si les voiture a PAC etaient au prix des voitures thermiques, vous ne feriez pas d economie ou peu. Ce qui n’est pas le cas des electriques !

rexxie

Et au final ça bouffe TROIS FOIS PLUS d’énergie de rouler avec une voiture à hydrogène qu’avec une électrique. Il n’y a vraiment que les hydrocarburiens que ça intéresse… de nous garder captifs de la pompe.
Il y a beaucoup de désinformation pour nous faire croire que c’est une option intéressante, dont cet article.

Notez aussi qu’une voiture à hydrogène n’est rien d’autre qu’une voiture électrique avec une très petite batterie (nécessaire comme tampon), donc moins puissante, et avec l’encombrement/danger du réservoir à hydrogène, de la pile qui faudra changer régulièrement aux 60 000 km $$$ et la pollution importante en amont de la reformation du méthane.

On vous dira qu’on peut produire du H2 avec des énergies renouvelables mais en réalité, ça n’intéresse aucun de gros joueurs, c’est du greenwashing (encore).

La voiture à hydrogène est scientifiquement absurde.

Une bonne explication ici :

et ici :

rexxie

Hé Clubic : “Les voitures électriques fonctionnent grâce à des piles à combustible”
FAUX.

Une voiture à hydrogène fonctionne à l’électricité provenant de sa petite batterie tampon, remplie par la plie à combustible qui extrait des ions électriques de l’hydrogène stockée dans le réservoir de l’auto. L’hydrogène est produite à 95% à partir de MÉTHANE. Un GES 60 fois pire que le CO². La reformation du méthane pour en tirer de l’hydrogène produit… du CO² !

Alors on produit de l’hydrogène pour mettre dans la voiture qui transformera l’hydrogène en électricité pour mettre dans sa batterie. La voiture est essentiellement une voiture électrique, avec une arnaque pour nous faire payer plus cher.

N’est-ce pas beaucoup plus efficace de remplir directement une plus grosse batterie et de rouler 100% électrique? De plus j’imagine mal 100 000 bagnoles aux heures de pointe l’hiver dont chacune laisse échapper sa part d’eau résiduelle sur le pavé gelé.

claudemc

On peut aussi être objectif, ce qui n’est pas le cas de l’article sur le mirage de l’hydrogène, on nous prend les pires scenari pour dire “c’est nul”, si la prod est faite à partir de centrales hydro-électriques, c’est ecolo et pas cher, même si le rendement est 3 fois inférieur à de l’électrique, il faut comparer le coût écologique d’une batterie au lithium de tesla avec une Ni-mh de mirai, bref comparer le coût réel des technologies, la conclusion est largement moins catégorique.

Nmut

@claudemc
Certes le trait est un peu forcé dans l’article (je ne parle pas du résumé en lien mais de l’article de référence). Et tu peux trouver pas mal d’autres études avec la même conclusion, même chez des pétroliers qui ont pourtant des intérêts évident pour la voiture à hydrogène.
Mais le ni-mh est aussi un problème environnemental, comme l’extraction des métaux précieux de la pile à combustible d’une voiture “à l’hydrogéne”.
On peut considérer qu’en première approximation, le prix et le poids d’un bien correspondent à son cout écologique, et si on compare une Mirai à une Tesla, curieusement, c’est du même ordre… Et à l’utilisation, la Tesla a un rendement nettement meilleur, donc ton énergie hydro-électrique est mieux utilisée…

scouby64

C’est qu’une question de temps avant que le la production d’hydrogène coûte moins cher que celle du Lithium voire de l’essence…
Je vois mal dans 10 ans voire rouler tout le monde en Zoe avec une autonomie de 200Km…

gwlegion

c’est fou ce qu’on peut entendre comme conneries …

Deja, enlevez vous de la tete que la voiture electrique est non poluante …
Entre les couts en matériaux et en énergie nécessaire a la production qui dépassent l’entendement (a tel point qu’on estime qu’on sera a court de lithium avant d’être a court de petrole), et les problèmes de recyclage des batteries … ben la voiture electrique polue autant, voire plus que la voiture thermique.
Sauf que la polution est solide au lieu d’etre gazeuse, ce qui est, je dois l’ademttre bien mieux, car controlable.

Bon, par contre, en France, les couts écologique de production électrique sont relativement bas, mais ce n’est pas le cas partout … loin de la…
beaucoup de pays s’éclairent encore au charbon.

concernant la pile a combustible, on produit aussi de l’hydrogene par electrolyse de l’eau … H²0 => H² + O … donc avec comme seule pollution atmosphérique de l’oxygène.
Par contre, les couts en énergie sont faramineux.

et l’avantage de la pile a combustible, c’est l’autonomie … comparable a une petite voiture diesel, peut importe la température … la ou l’électrique est sur 400 km par beau temps … moitiée moins quand il fais froid …

Bref, je suis toujours pas convaincu par aucune alternative au carburants fossiles a l’heure actuelle … que ca soit sur les plans écologique, économiques ou pratiques …

A remettre en perspective avec les nouvelles batteries graphite aluminium a venir, qui donnerons une réelle utilité aux voitures électriques.

TNZ

Non ce n’est pas un souci, c’est une chance. On peut faire de l’hydrogène sans hydrocarbures partout dans le monde.
De plus l’énergie sous forme H² rend les énergies renouvelables plus pertinentes.

TNZ

Lors de la sortie de la prius, il y avait cette fameuse étude qui tentait de démontrer qu’un Hummer H1 était moins polluant qu’une prius.
Après toute la question est de savoir si les gens ont acheté du bon sens au magasin.

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