Fiches références

FICHE REFERENCE : Programme de recherche
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Analyse de cycle de vie d'une pîle à combustible



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Pile à combustible : un processus multifonctionalité


Identité du projet

La théorie de la pile à combustible a été découverte par Christian Friedrich SCHÖNBERG4 et la première pile fut réalisée par Sir William-Robert GROVE5 en 1939. Il existe différents types de PAC mais le principe général est le même pour tous, cf la figure ci-dessus.

Un système PAC est constitué de nombreux organes, variant d’une technologie à l’autre et même d’un modèle à l’autre mais réagit selon la réaction exothermique suivante :

H2 + 1/2 O2 (g) -> H2O + électricité +  chaleur

L'hydrogène peut être fourni sous différentes formes. Tout d'abord sous forme de d'dihydrogène pur ou par reformatage du méthane : CH3OH -> 2H2 + CO

Des technologies pour le bâtiment sont à l'étude. Elles ne sont pas encore prêtent à être commercialisée à grande échelle. Elles permettront de fournir au bâtiment le chauffage mais aussi l'électricité nécessaire à son fonctionnement.



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représentation des imites du système considéré pour l'analyse de cycle de vie


Performances énergétiques

Le rendement des piles à combustible est compris entre 50 à 70 %.



Impact environnemental

Nous avons décidé de faire une analyse de cycle de vie pour savoir si d'un point de vue environnemental, il est intéressant de proposer cette technologie à nos clients.

L'analyse du cycle de vie concernant l'impact environnemental a pour but d'étudier l'impact du système tout au long de son parcours : la fabrication, le transport, la période de fonctionnement et la fin de vie. Ainsi que l'impact des matières premières nécessaire à la production et au fonctionnement.

Différents critères peuvent alors être choisis. Dans notre étude les critères était :

- réchauffement climatique, car cette catégorie est dorénavant connue de tous et donne une très bonne approche par rapport au changement climatique
- acidification, ce qui permet d’apprécier les impacts sur le milieu naturel et la biodiversité
- eutrophisation pour les mêmes raisons que la catégorie précédente, mais en milieu aquatique
- consommation des ressources, qui peut être particulièrement marquée du fait de l’utilisation de matériaux rares dans la fabrication de la PAC
- toxicité humaine car bien que toutes les règles de sécurité aient été respectées, le produit est amené à être placé dans un endroit clos proche de l’Homme
- consommation d’énergie non renouvelable, très parlante dans le milieu du bâtiment.

Il est difficile de trouver des informations, car la technologie est encore en développement. Beaucoup d'hypothèses ont dû être faite qui rendent difficiles l'analyse des résultats.

Les résultats obtenus montrent que la pile à combustible est à moins d'impact sur l'environnement qu'une chaudière sauf pour l’indice de réchauffement climatique. Cela semble dû au fait que l'électricité produite dans les piles à combustible est plus carbonée que celle du réseau française.

Attention pour prendre en compte les résultats il faut étudier les hypothèses réalisées.



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