12 août 2017

Fonctionnement d'une pile à combustible d'un véhicule à hydrogène

Un véhicule à pile à combustible utilise uniquement l'hydrogène qui génère de l'électricité pour sa motorisation. Un véhicule à hydrogène se recharge dans une station à hydrogène qui nécessite 5 à 10 minutes comme pour un véhicule à énergie fossile. Le pot d'échappement d'un véhicule à hydrogène ne rejette que de l'eau.


Fonctionnement d'une pile à combustible


Fonctionnement d'une pile unique

La pile unique


1) Hydrogène


L'hydrogène est pompé dans la pile à combustible à travers une plaque à flux.

2) Anode : séparation des molécules d'hydrogène 


Au niveau de l'anode (point où les électrons sortent de l'appareil), un catalyseur au platine (métal qui créé une réaction chimique) sépare les molécules d'hydrogène en ions positifs d'hydrogène et en électrons de charge négative.

3) PEM (Membrane électrolyte polymère)


La membrane électrolyte polymère permet de laisser uniquement passer les ions d'hydrogène chargés positivement, forçant les électrons négatifs à se positionner le long d'un circuit externe.

Ce processus peut être comparé à la déviation d'un courant d'eau pour alimenter un moulin à eau.

4) Électricité


Les électrons séparés sont déviés le long d'un circuit externe, créant un courant électrique.

5) Oxygène


L'oxygène extérieur est pompé dans la pile à combustible à travers une plaque de flux.

6) Cathode : les molécules se combinent


Un autre catalyseur au niveau de la cathode (point où les électrons entrent dans l'appareil) fait que les électrons chargés négativement et les ions d'hydrogène chargés positivement se combinent avec l'oxygène pour créer de l'eau. (2 molécules d'hydrogène + 1 molécule d'oxygène = H20)


La pile à combustible



Pile à combustible composée de plusieurs piles uniques
La pile unique génère environ 1 volt. Pour générer un voltage suffisant pour un véhicule, des centaines de piles uniques sont empilées pour créer une pile à combustible.

L'électricité combinée par la pile à combustible actionne un moteur électrique.

La pile à combustible peut être facilement augmentée ou diminuée en fonction de la taille du véhicule.

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