Qu'est-ce qu'un générateur de pile à combustible?
Un générateur de pile à combustible est un dispositif qui génère de l'électricité par des réactions électrochimiques au lieu de la combustion de carburant. Bien qu’ils soient souvent associés à des technologies de l’hydrogène pur, les générateurs à piles à combustible peuvent utiliser diverses sources de combustibles, notamment les combustibles fossiles traditionnels tels que le gaz naturel. Un générateur de piles à combustible utilise plusieurs piles à combustible regroupées dans une «pile» avec des composants de support pour produire de l'électricité à la tension et au courant souhaités. Des générateurs utilisant la technologie des piles à combustible ont été produits dans une variété de tailles, allant des petites unités portables aux générateurs de la taille de semi-remorques capables d’alimenter les petites villes.
Au cœur de tout générateur de pile à combustible se trouvent des piles à combustible, qui utilisent des réactions électrochimiques plutôt que la combustion de carburant pour produire de l'électricité. Cela rend la technologie des piles à combustible beaucoup plus propre que les générateurs conventionnels, qui produisent des sous-produits tels que des cendres, du dioxyde de carbone et des polluants générateurs de smog lorsqu'ils s'enflamment et brûlent le carburant. Il existe de nombreux types de piles à combustible et une grande variété de matériaux peuvent être utilisés dans leur construction, mais le principe de base reste le même: une source de combustible déclenche de multiples réactions chimiques avec les composants de la pile à combustible pour produire des électrons. Bien qu’elles soient souvent considérées comme synonymes d’hydrogène, les piles à combustible peuvent utiliser des combustibles fossiles traditionnels tels que le gaz naturel. Un carburant alternatif, tel que le biogaz ou le méthane, peut également être utilisé dans de nombreuses conceptions.
Une seule pile à combustible ne peut à elle seule générer suffisamment d'électricité pour être utile dans la plupart des applications; elles sont donc souvent regroupées dans ce que l'on appelle une pile de piles à combustible. Le nombre de cellules individuelles dans une pile dépend de l'utilisation prévue du système, et un grand générateur de pile à combustible peut comprendre plusieurs piles. En plus de la pile ou des piles, le générateur contient d'autres composants tels que l'isolation, des réservoirs de stockage de carburant et des dispositifs utilisés pour extraire l'hydrogène de différentes sources de carburant. Si le générateur est utilisé pour compléter ou remplacer le réseau électrique, un onduleur doit être utilisé pour convertir le courant continu (CC) produit par les piles à combustible en courant alternatif (AC) utilisé dans le réseau et les appareils ménagers.
Étant donné que le nombre de piles à combustible dans une pile peut varier, un générateur de piles à combustible peut avoir une large gamme de tailles. Certains très petits produits sont destinés à charger des appareils électroniques grand public, tels que les téléphones portables et les ordinateurs portables. Les générateurs résidentiels à piles à combustible, qui produisent généralement entre 1 et 5 kilowatts, sont souvent utilisés dans un système appelé système de production combinée de chaleur et d'électricité (Cogénération) pour fournir à une maison à la fois de l'électricité et du chauffage. Les entreprises de services publics peuvent utiliser des unités plus grandes de la taille de semi-remorques pour alimenter le réseau électrique en énergie supplémentaire pendant les périodes de forte demande. Des unités mobiles ont été produites pour alimenter les voitures, les bus, les sous-marins et même les vaisseaux spatiaux.