La pile à combustible d’Energy Observer

La pile à combustible est la pièce maîtresse de la chaîne hydrogène.  C’est  elle  qui  le  convertit  en  électricité,  en reproduisant  le  procédé  inverse  de  l’électrolyse.  Celle  embarquée à bord d’Energy Observer a été réalisée sur mesure  par  les  ingénieurs  du  CEA-Liten  et  délivre  une  puissance électrique nette de 20kW.

Une  pile  à  combustible  associe  de  l’hydrogène  (H2) et  de  l’oxygène  (O2)  pour  former  des  molécules  d’eau  (H2O),  tout  en  dégageant  de  l’énergie  électrique  et  thermique.  Ce  procédé  n’émet  ni  gaz  à  effet  de  serre (CO2)  ni  particules  fines,  et  ne  rejette  que  de  l’eau.

S’il existe plusieurs technologies de pile à combustible, la  plus  répandue  dans  les véhicules  est  celle  appelée  technologie PEM (Proton Exchange Membrane), grâce à sa maturité et à sa grande compacité. C’est également celle utilisée sur Energy Observer.

Elle a été conçue sur mesure, pour pouvoir être modifiée, poussée, optimisée en  permanence,  mais  aussi  pour  s’intégrer  à  l’espace  étriqué du flotteur tribord.

Dans  une  logique  d’optimisation,  un  système  de  recirculation passive (grâce à des éjecteurs) permet de récupérer  l’hydrogène  non  consommé  en  sortie  de  la  pile pour le réinjecter en entrée, sans ajout de pompe.

Parmi  les  innovations  d’Energy  Observer,  un  système  composé  de  filtres  à  charbon  actifs  protège  l’entrée d’air  de  la  pile  du  sel  marin.  L’expérience  acquise  sur  ce  système  pourra  ainsi  bénéficier  aux  futurs  navires  alimentés par hydrogène.

En  2018,  la  pile  à  combustible  d’Energy  Observer a  fonctionné  pendant  371  heures.  Pendant  les  navigations,  son  utilisation  moyenne  était  de  6  à  7h par jour, avec un rendement électrique de 48%. 

En  2019,  l’un  des  objectifs  sera  d’optimiser  le  rendement de la pile à combustible jusqu’à 65%…  en  jouant,  entre  autres,  sur  la  récupération  de  la  chaleur qu’elle émet.

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Images 3D : Kadeg BOUCHER et Quentin CHICHE
Montage : Delphine COHEN
Direction artistique et graphisme : Cokau lab
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Musique : Demusmaker
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