RAPPORT - Prebat 2

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correspond à une déperdition de chaleur (avec un rendement de l’ordre de 35%)
qui peut être utile dans une situation où l’on recherche un fonctionnement en
cogénération.
A partir de là, on conçoit très bien l’intérêt de la pile à combustible pour
deux types d’usage tournés vers le grand public :
- l’approvisionnement en électricité et en chaleur des sites résidentiels
coupés du réseau d’électricité, en zone isolée de montagne par exemple. En ce cas,
la puissance requise va du kilowatt au mégawatt. Le pile à combustible se trouve
alors en concurrence avec les énergies renouvelables, mais elle peut aussi
fonctionner de manière complémentaire avec celles-ci, soit en prenant leur relais
dans leurs moments d’interruption, soit en utilisant un combustible produit par
elles, et dont les excédents sont stockés sur place, comme de l’hydrogène obtenu
par électrolyse locale. Cette technologie offre cependant des perspectives d’usage
limitées en France, pays dont la couverture électrique est assez complète ;
- l’alimentation des appareils portables (téléphones mobiles, ordinateurs
portables, caméscopes, lecteurs vidéo portables, assistants électroniques de
poche), lorsqu’elle doit pouvoir s’effectuer durant des périodes longues
d’éloignement du réseau électrique, empêchant toute recharge de batterie. Il faut
fournir une puissance allant de 0,1 à 10 watts. Les travaux de recherche relatifs à
cet usage, conduits notamment au LITEN, Laboratoire d’innovation sur les
technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux, situé à Grenoble,
doivent faire face aux complexités de la miniaturisation des composants
techniques, et de l’évacuation des flux de chaleur et de vapeur d’eau. Cependant
on peut imaginer qu’en cas de succès, et d’abaissement suffisant du prix, la facilité
et la rapidité de l’opération de remplacement d’une cartouche, et l’autonomie plus
grande procurée par ce mode d’alimentation, cinq fois plus longue environ,
l’amène à prendre plus généralement le pas sur les batteries rechargeables pour ce
domaine d’application.
b) Les limites d’une application à l’automobile
Le principe de la pile à combustible a été découvert en 1839 1 , et depuis il
fascine, car il réduit les émissions consécutives à la production d’électricité à de la
chaleur et de la vapeur d’eau. Cette fascination n’a pu que s’accroître à la faveur
des préoccupations sur le changement climatique.
Depuis l’origine, le parcours de cette technologie n’a pas pourtant été sans
embûches : il a fallu découvrir la nécessité d’un catalyseur (1889), puis le rôle
joué par la température (1921). En 1953, Francis T. Bacon réalisa une pile avec un
électrolyte alcalin et des électrodes poreuses de nickel et d’oxydes de nickel dont
le modèle a servi pour les programmes spatiaux Gemini et Apollo. En 1970, Du
Pont a mis au point la membrane Nafion, qui sert encore aujourd’hui d’électrolyte
dans les piles de type PEM. Le premier choc pétrolier a relancé les recherches,
1 Par William Robert Grove, avocat puis juge britannique, pratiquant la chimie en amateur.