Piles à combustible miniaturisées

Notre proposition de valeur unique

Les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) ont plusieurs avantages: un haut rendement, l’utilisation flexible de différents carburants, la faible sensibilité au carbone et une longue durée de vie. Néanmoins, ces avantages nécessitent une température de fonctionnement élevée qui limite leur application aux solutions de grande puissance. 

Nous avons développé une solution brevetée basée sur une structure composite qui répond aux principaux défis techniques tels que la scalabilité, la stabilité thermomécanique, l’intégration du système et le conditionnement thermique à faible coût.  Notre solution innovante tout-en-un intègre un système SOFC complet comprenant la membrane de la pile à combustible, l’alimentation et le reformage du gaz, le réchauffeur et la chambre de post-combustion. Cela nous permet de produire des systèmes de petite taille, efficaces et rentables. 

Nos propositions de valeur sont les suivantes :

Flexibilité des carburants : nos unités peuvent fonctionner avec plusieurs carburants, dont le (bio)propane, l’hydrogène et potentiellement le (bio)méthane.

Légèreté : notre conception unique permet d’avoir des unités légères et compactes, 60-80% plus petites que les unités comparables. 

Haut rendement : Les systèmes SOFC permettent d’obtenir un rendement global élevé, jusqu’à 30-35% avec du propane et plus de 45% avec de l’hydrogène. Le rendement d’une petite génératrice essence est de 10-15% pour référence.

Coûts limités : la fabrication de nos produits ne nécessite pas de processus de fabrication coûteux et la plupart des étapes utilisées sont évolutives. 

La Pile à Combustible à Oxide Solide (SOFC)

Le combustible est alimenté en continu du côté de l’anode et l’oxydant (l’oxygène de l’air) est fourni du côté de la cathode. Là, les électrons se dissocient et réduisent l’oxygène absorbé et forment ainsi des ions d’oxygène. Les ions se diffusent à travers l’électrolyte et oxydent le combustible du côté de l’anode. Le produit de la réaction est donc constitué d’électrons plus de la vapeur d’eau et d’une très petite quantité de dioxyde de carbone si des carburants carbonés sont utilisés.

Avantages des SOFCs

Les performances des piles à combustible dépendent fortement du combustible utilisé. Par exemple, le bio-propane est parmi les combustibles ayant la plus forte densité énergétique. Par rapport à la technologie aux batteries lithium actuellement utilisée, la densité énergétique de ce combustible est de 40 à 60 fois plus élevée. Cela signifie que les systèmes d’alimentation à base de SOFC augmentent fortement l’autonomie des systèmes à masse et taille égale. Une solution d’alimentation compacte et légère qui peut être facilement transportée ou stockée dans n’importe quel cabinet de commande.

L’hydrogène est également une très bonne option, même si la densité énergétique résultante est légèrement inférieure, environ 3 à 6 fois supérieure à celle des batteries Li à 200 bars.  Les futures technologies de stockage de l’hydrogène permettront probablement d’augmenter ces chiffres.

En outre, les solutions d’alimentation basées sur des piles à combustible peuvent fournir de l’énergie indépendamment du réseau et des conditions météorologiques, ce qui leur confère une valeur ajoutée évidente par rapport aux sources telles que les panneaux solaires.

Contrairement aux générateurs diesel, les piles à combustible ont un fonctionnement silencieux pour un minimum d’émissions tout en évitant les remplissages régulier de carburant et d’huile.

Une solution écologique

Les piles à combustible à oxyde solide sont l’une des technologies de piles à combustible les plus efficaces, ce qui permet de réduire les émissions, même en utilisant des hydrocarbures comme combustible. Si l’on considère une efficacité de 30 à 35 % en utilisant du propane, on obtient une émission de carbone de 600 g/kWh, ce qui est comparable à un système de batterie au lithium chargé par le réseau électrique, soit environ 500 g/kWh (en utilisant l’impact moyen du réseau électrique de l’UE). L’impact sur le CO2 peut encore être réduit en utilisant de l’hydrogène vert ou des biocarburants, pour atteindre potentiellement <100g/kWh d’émission de carbone.

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