Intérêt grandissant pour les piles à combustible
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La revue spécialisée consacrée au nickel et à ses applications |
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AUJOURD’HUI, LA CALIFORNIE ET LE JAPON constituent les marchés les plus prolifiques pour les piles à
carbonates fondus conçues pour des applications stationnaires, mais le Nord-Est des États-Unis représente un
nouveau marché qui s’avère également important. |
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LE COÛT DE PRODUCTION d’électricité au moyen de piles au carbonate est supérieur au coût moyen relié à des
sources traditionnelles. Toutefois, les avantages sur le plan de l’environnement sont importants. |
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Les primes "vertes", destinées à favoriser la protection de l’environnement, ainsi que les coûts élevés de l’énergie de sources traditionnelles favorisent le marché des piles à combustibles. Par Virginia Heffernan
Revue Nickel, Novembre 2004 -- Dans certaines parties du monde où les coûts d’électricité sont élevés, on se tourne vers les piles à combustible faites de nickel et d’acier inoxydable pour remplacer les sources traditionnelles de production d’énergie.
La société FuelCell Energy Inc., au Connecticut, qui a livré son premier module commercial de piles à combustible à teneur en nickel au début de 2003, a déjà installé 35 groupes électrogènes dans divers pays, y compris en Allemagne, au Japon, en Espagne et aux États-Unis. Et le marché est en pleine expansion.
« Nous visons les régions du monde qui sont confrontées à des coûts élevés d’électricité et qui bénéficient de fonds d’encouragement considérables [destinés à promouvoir l’énergie verte] », affirme Steven Eschbach, directeur des relations avec les investisseurs et des communications de la société FuelCell Energy. « Aujourd’hui, la Californie et le Japon constituent les marchés les plus prolifiques, mais nous sommes d’avis qu’il existe des possibilités dans le Nord-Est (des États-Unis), une région qui est aux prises avec une électricité coûteuse et beaucoup de pollution. »
Le chiffre des ventes de FuelCell, pour le troisième trimestre terminé le 31 juillet seulement, a atteint 3,6 millions de dollars US. L’entreprise prévoit envoyer encore quatre à six autres groupes électrogènes à des clients au Japon et aux États-Unis, d’ici la fin de l’exercice financier.
Les piles à combustible « direct » conçues par cette société (« Direct FuelCells »), soit en français piles à combustible DFC, sont ainsi nommées parce qu’elles ne requièrent pas de production externe d’hydrogène. Utilisant directement les combustibles disponibles, tels que le gaz naturel, ce sont des piles à carbonates fondus à haute température et à haut rendement, conçues pour des applications stationnaires.
La pile à combustible DFC est composée d’une plaque matrice céramique coincée entre une bande de nickel poreux (l’anode) et une bande d’oxyde de nickel (la cathode). On fait passer un hydrocarbure, comme le gaz naturel, à travers l’anode alors que la cathode est alimentée en air. Au moyen d’un procédé appelé « reformage », l’hydrogène est extrait du combustible et se mélange à l’air à l’intérieur de la pile pour produire de l’électricité, de la chaleur et de l’eau.
On utilise du nickel pour faire les anodes et les cathodes parce que ce métal est un bon conducteur de chaleur et qu’il résiste à la corrosion.
Même si le coût de production d’électricité au moyen de piles au carbonate est de beaucoup supérieur au coût moyen relié à des sources traditionnelles (16 ¢US/kWh aux prix actuels du gaz naturel dans le premier cas, contre 10 ¢US/kWh dans le second), les avantages sur le plan de l’environnement sont importants. Les piles à combustible DFC de FuelCell émettent considérablement moins de dioxyde de carbone que les équipements à moteur, parce qu’elles sont deux fois plus efficaces.
Un autre avantage que la technologie DFC présente par rapport à sa principale concurrente en matière de pile à combustible, la technologie PEMFC (pile à membrane échangeuse de protons), réside dans le fait que la chaleur générée par module peut être récupérée et utilisée comme énergie thermique. À l’hôtel Sheraton au New Jersey, par exemple, la chaleur produite par le groupe électrogène DFC de 250 kW sert à chauffer l’eau de l’établissement. De même, à l’usine Michelin en Allemagne, on utilise la chaleur pour produire de la vapeur destinée au procédé de vulcanisation des pneus.
De plus, le module peut utiliser n’importe quel combustible hydrocarboné et non pas uniquement le gaz naturel. À la brasserie Kirin au Japon, le groupe électrogène est alimenté par les gaz issus de la brasserie. Dans le cadre d’essais sur le terrain, à l’installation de traitement des eaux usées de Los Angeles, on a réussi à faire fonctionner une pile à combustible DFC en se servant de biogaz générés par le procédé de traitement.
Actuellement, tous les clients de FuelCell doivent avoir recours à des subventions du gouvernement pour couvrir les coûts supplémentaires de l’électricité écologique. Mais M. Eschbach affirme que l’entreprise travaille avec ardeur afin de diminuer le coût de ses modules. D’ici l’an 2007, la société compte les avoir réduits de 75 %.
Virgina Heffernan est une collaboratrice indépendante établie à Toronto.
ILLUSTRATIONS : FuelCell Energy Inc.
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