Qu’est-ce qu’une pile à combustible à l’ammoniac ?
Les piles à combustible à l’ammoniac sont un type de pile à combustible qui produisent de l’électricité en utilisant l’ammoniac comme source d’hydrogène dans la pile à combustible.
L’ammoniac est une substance peu coûteuse qui peut être synthétisée en grandes quantités, qui est plus facile à transporter et à stocker que l’hydrogène et qui n’émet pas de dioxyde de carbone lorsqu’elle est brûlée ou décomposée.
Les piles à combustible à l’ammoniac sont en cours de développement et constituent une solution plus efficace sur le plan énergétique aux problèmes d’approvisionnement en hydrogène associés aux autres piles à combustible.
Utilisations des piles à combustible à ammoniac
Les piles combustibles à l’ammoniac sont encore une technologie en développement et, à l’heure actuelle, seules des unités de 1 kW sont exploitées à titre expérimental, mais des applications dans les systèmes de production d’électricité industriels et domestiques sont attendues.
On s’attend également à ce qu’elle soit utilisée comme source de production d’électricité en raison de son excellent rendement énergétique et de son faible impact sur l’environnement, car elle n’émet pas de dioxyde de carbone ni d’oxyde d’azote.
Principe des piles à combustible à ammoniac
Comme les autres piles à combustible, les piles à combustible à l’ammoniac génèrent une force électromotrice en convertissant en électricité l’énergie chimique générée lors de l’oxydation de l’hydrogène pour former de l’eau.
La structure de base est similaire à celle des piles à combustible à oxyde solide et se compose d’une électrode de combustible, d’une électrode d’air et d’un électrolyte solide tel que la céramique. La réaction d’oxydation de l’hydrogène se produit du côté de l’électrode de combustible et la réaction de réduction de l’oxygène du côté de l’électrode d’air.
Cependant, l’hydrogène est fourni différemment dans les piles à combustible à l’ammoniac : au lieu de l’hydrogène provenant du gaz de ville reformé, l’ammoniac est fourni directement dans le dispositif. L’ammoniac est décomposé en azote et en hydrogène, mais comme il s’agit d’une réaction endothermique, elle se déroule spontanément sans catalyseur à la température de fonctionnement de la pile combustible à électrolyte solide de 700°C ou plus, ce qui permet de produire de l’hydrogène.
Des recherches sont également menées sur les piles à combustible à l’électrolyte polymère qui peuvent fonctionner à des températures relativement basses, dans lesquelles l’ammoniac est décomposé en hydrogène et en azote par préchauffage, puis introduit dans la batterie.