Technologies de production de piles à combustible

Description du projet

Les piles à combustible (Direct carbon fuel cells ou DCFC) peuvent permettre de réduire le coût de production de l'hydrogène. Un nouveau procédé de production d'hydrogène consiste à craquer thermiquement du gaz naturel ou du biogaz pour produire de l'hydrogène et un sous-produit à base de carbone. Ce sous-produit solide pourrait être utilisé par une pile à combustible pour produire de l'électricité, ce qui réduirait le coût global du processus de production d'hydrogène. Comme il est bien adapté à la séquestration du CO₂, ce concept de polygénération permettrait également de réduire les émissions globales en dessous de celles des options établies telles que le reformage du méthane à la vapeur avec capture du CO₂ à base d'amine.

La technologie DCFC est une technologie émergente qui convertit électro-chimiquement l'énergie chimique des combustibles à base de carbone en électricité et en CO₂ directement, sans aucune étape intermédiaire et, idéalement, sans nécessiter de catalyseurs coûteux tels que le platine pour réaliser cette conversion.

Bien que la technologie DCFC ait fait ses preuves à l'échelle du laboratoire, les questions relatives à l'aspect pratique et à la faisabilité de ce concept sont abordées dans cette recherche. Il est essentiel de déterminer si les DCFC conviennent à un fonctionnement à long terme, s'ils peuvent être configurés pour permettre la conversion continue du combustible en électricité et s'ils peuvent être disposés de manière à fournir une puissance suffisante par aire unitaire. Bon nombre de ces composants n'ont pas encore fait leurs preuves.

Notre équipe collabore avec d'autres groupes de recherche qui travaillent sur les technologies de décarbonisation du gaz naturel (pour fournir des matières premières combustibles et contribuer aux analyses technico-économiques et du cycle de vie), mais aussi avec des centres de recherche sur les matériaux au Canada afin d'identifier les composants pouvant être utilisés dans le système DCFC.

Une plate-forme d'essai récemment mise en service pour les batteries à cellule unique à CanmetÉNERGIE à Ottawa.

Voici quelques-unes de nos publications récentes et pertinentes :

Modification de combustible à base de noir de carbone pour améliorer le rendement d'une pile à combustible (en anglais seulement)
https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85148769684&origin=resultslist

Conception d'une pile à combustible pour un fonctionnement continu (en anglais seulement)
https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85099522821&origin=resultslist