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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.
La pile à combustible CEA-Liten

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.

Marin regarde la pile à combustible

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.