Un nouveau catalyseur à base de nickel pour des piles à combustible
La revue spécialisée consacrée au nickel et à ses applications
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EN ALLEMAGNE, DES CHERCHEURS ont mis au point un catalyseur de nickel économique qui peut être utilisé
avec les convertisseurs de combustible à échelle réduite dont on se sert pour le reformage de la vapeur de
gaz naturel.
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Les piles à combustible stationnaires requièrent un procédé économique de reformage du gaz
naturel pour produire de l’hydrogène en quantités réduites.
Par M. Gerry Crawford, Ph.D.
Revue Nickel, Mars 2005 -- Même s’il existe au moins cinq types de piles à
combustible différentes, celles-ci consomment toutes de l’hydrogène et de l’oxygène pour générer de
l’électricité et de l’eau. La plus grande partie de l’hydrogène provient du reformage de la vapeur de gaz
naturel ou de méthane, qui sépare l’hydrogène du carbone dans la molécule de méthane. Ce procédé est effectué
à l’échelle industrielle, dans d’énormes installations qui produisent des tonnes d’hydrogène par jour.
Le défi que présente l’alimentation en hydrogène de piles à combustible stationnaires réside dans la façon de produire de l’hydrogène, à partir de gaz naturel à une échelle réduite appropriée aux applications résidentielles plutôt qu’industrielles. De telles technologies de reformage à échelle réduite font l’objet de développement depuis plusieurs années, mais ne sont pas encore largement accessibles sur le plan commercial.
La société allemande BASF, spécialisée en chimie, concentre ses recherches sur des moyens économiques de produire de l’hydrogène d’une pureté suffisante pour les piles à combustible. L’un des problèmes qui se posent consiste à limiter la concentration de monoxyde de carbone résiduel se trouvant dans l’hydrogène, qui pollue les catalyseurs de piles à combustible et qui réduit leur rendement énergétique de même que leur efficacité.
Les technologies de reformage à échelle réduite qui existent requièrent des catalyseurs faits de métaux précieux et coûteux pour générer de l’hydrogène d’une pureté adéquate. Toutefois, la société BASF a mis au point des catalyseurs à base de métaux communs pour la plupart des procédés de reformage. Ces nouveaux catalyseurs à base de nickel, de cuivre et d’autres métaux ont un rendement comparable à ceux qui utilisent des métaux précieux, tout en donnant lieu à des économies considérables pour ce qui est des coûts.
On a mis au point un catalyseur à base de nickel et on l’a adopté précisément pour relever les défis que représentent les convertisseurs de combustible à échelle réduite dont on se sert pour le reformage de la vapeur de gaz naturel. Le catalyseur fournit un degré élevé d’activité (même après des milliers de démarrages et d’arrêts), un faible taux de désactivation et une résistance aux changements d’atmosphère.
Ce développement démontre que le nickel peut être utilisé comme composant actif de catalyseur, non seulement pour la production d’hydrogène à l’échelle industrielle mais aussi avec des convertisseurs de combustible à petite échelle. L’excellente performance des nouveaux catalyseurs, en conjonction avec leur prix modique, marque un grand pas quant à la commercialisation de dispositifs de piles à combustibles aux fins conjointes de production de chaleur et d’électricité dans les foyers.
Cet avancement sur le plan technologique met en évidence les mystérieuses qualités catalytiques du nickel, l’une des propriétés les plus fascinantes et les plus précieuses de cet élément métallique vraiment étonnant.
M. Crawford est un consultant du Nickel Institute.
ILLUSTRATIONS : BASF plc
 Chris Wilson Autres articles de la revue Nickel portant sur l’hydrogène et les piles à combustible : |
