Création d'une pile à combustible sans membrane

Une équipe de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), menée par le professeur Mohamed Mohamedi, a mis au point une pile à combustible dépourvue de membrane. Le principe de ce dispositif est décrit dans la publication scientifique Renewable and Sustainable Energy Reviews du 8 septembre 2020.


Chutes de tension


Bien que très utilisées, les piles à combustible classiques font face à un problème de taille : elles ont tendace à perdre en tension et ne fonctionnent plus au bout d'un certain nombre d'utilisations. En cause : les molécules de méthanol ou d'éthanol contenues dans l'anode qui finissent dans la cathode en traversant la membrane. Au contact des molécules d'oxygène contenues dans la cathode, l'alcool du méthanol ou d'éthanol produit une réaction chimique qui provoque une chute de tension.


Jusqu'à aujourd'hui, toutes les tentatives visant à concevoir une membrane capable de retenir les molécules d'alcool, afin d'empêcher les chutes de tension, se sont soldées par un échec. C'était sans compter l'approche novatrice du professeur Mohamed Mohamedi qui a tout simplement choisi de se passer de membrane.


Des électrodes sélectives


La question qui se pose alors est : comment faire en sorte que l'alcool n'entre pas en contact avec l'oxygène dans une pile dépourvue de membrane ? La solution trouvée par le professeur et son équipe a été de développer des électrodes sélectives, c'est-à-dire sensibles à l'oxygène, mais inactives en présence de molécules d'alcool.


Les résultats obtenus sont plutôt encourageants. La pile à combustible sans membrane est en effet parvenue à alimenter une LED pendant une période de quatre heures avec 234 microlitres de méthanol. À présent, l'équipe veut optimiser son dispositif pour qu'il puisse fonctionner avec de l'éthanol, une ressource plus efficace et plus écologique, issue de déchets agricoles et de biomasse.


Encore au stade de prototype, l'invention de Mohamed Mohamedi se destine pour le moment aux téléphones portables et aux capteurs de pollution de l'air. 

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