Mettre au point des technologies propres et durables
Les chercheurs du CNRC se penchent sur des façons de rendre la technologie des piles à combustible plus efficiente, plus fiable et plus économique. Dans le cadre d'un partenariat de recherche international, une équipe a conçu de nouveaux matériaux prometteurs destinés aux piles à combustible à oxyde solide.
Les piles à combustible comptent parmi les sources les plus prometteuses de production efficiente et relativement propre d'énergie, non seulement pour l'industrie automobile mais aussi pour des applications résidentielles.
 |
| Chercheur du CNRC travaillant sur des matériaux prometteurs destinés aux piles à combustible à oxyde solide. |
Cette technologie revêt entre autres la forme de piles à combustible à oxyde solide (PCOS). Ces dernières utilisent n'importe lequel des combustibles hydrocarbonés (p ex., le gaz naturel) en tant que source d'énergie, atteignent des températures de beaucoup supérieures aux piles à combustible à membrane échangeuse de protons (MEP) (800 à 1000 degrés Celsius) et sont le plus souvent utilisées en tant que sources d'alimentation stationnaires.
Des chercheurs du domaine des piles à combustible du CNRC à Ottawa ont récemment mené à terme un projet international pluriannuel avec des chercheurs du Royaume-Uni en vue de perfectionner les matériaux utilisés dans la production des PCOS. Le succès commercial des piles à combustible est lié à la réduction des coûts de leurs matériaux constitutifs et de leur fabrication. Dans le cas des PCOS, améliorer leur capacité à fonctionner à des températures moins élevées réduira d'autant les coûts car on pourra alors en fabriquer les composantes avec des matériaux moins dispendieux qui, à hautes températures, se dégraderaient.
Les PCOS fonctionnent habituellement à températures élevées car c'est la meilleure façon de favoriser le transfert ou la conductivité des ions d'oxygène, action essentielle à la transformation de l'énergie chimique en énergie électrique utilisable. L'équipe de chercheurs s'est donné la stratégie suivante : plutôt que de ne miser que sur la température, elle a procédé à l'évaluation d'autres matériaux afin de déterminer s'il est possible d'en modifier la structure et d'accroître la capacité des ions d'oxygène à se déplacer librement et rapidement.
 La science à l'oeuvre pour le Canada
Rapport annuel 2004-2005 du CNRC
Une sélection d'histoires de réussites du CNRC et l'impact de celles-ci sur la vie des Canadiennes et des Canadiens vous est présentée dans le rapport annuel.
Nous vous invitons à parcourir nos réussites!
Le projet a permis d'effectuer la synthèse d'un certain nombre de conducteurs d'ions oxydes spécifiques en pérovskite, un minérai déjà utilisé couramment comme couche cathodique dans les PCOS. Les cathodes classiques en pérovskite ont une faible teneur en oxygène, autorisant ainsi les ions d'oxygène à se frayer un chemin dans la structure. À l'opposé, le groupe a synthétisé de nouvelles structures assorties d'une couche riche en oxygène. Dans ce cas, l'oxygène en trop, que l'on appelle sites interstitiels d'oxygène, permet aux ions d'oxygène de se déplacer rapidement et aisément le long de cette couche. Il s'ensuit que la couche cathodique de la pile à combustible est alors extrêmement efficicace, accélérant la réaction électrochimique tout en réduisant les températures générales de fonctionnement. L'équipe a réussi à mettre au point des cathodes pour les PCOS qui fonctionnent à 500 degrés Celsius, un niveau de beaucoup inférieur aux températures de fonctionnement des PCOS courantes. Ce projet a été mené en partenariat avec le Imperial College dans le cadre d'une entente entre le CNRC et le British Council du Royaume-Uni.
|
