Analyse des mécanismes de dégradation dans un système pile à combustible PEM-BT selon différents modes de circulation de l'hydrogène
Abstract
Les piles à combustible (PàC) représentent une solution prometteuse pour la transition des véhicules thermiques vers un procédé plus durable pour l'environnement [1] [2]. Elles ont désormais atteint un niveau de maturité technologique suffisant qui leur permet d'être commercialisées industriellement. Toutefois, leur durée de vie reste encore à améliorer considérablement. On observe souvent une grande différence entre la durée de vie réelle des systèmes et les objectifs qui leur ont été assignés [3]. En effet, la durabilité prévue des systèmes en milieu contrôlé (laboratoire) diffère grandement de celle obtenue en conditions réelles d'utilisation. Pour cela, il est fortement apprécié de rendre les essais de vieillissement réalisés au laboratoire plus représentatifs de la vie de la PàC placée dans un système réel.L'alimentation en hydrogène est un sous-système clé des systèmes de PàC à membrane échangeuse de proton basse température (PEM-BT). Ce travail étudie les sous-systèmes d'alimentation en hydrogène et plus particulièrement l'impact de chaque configuration sur la durée de vie des PàC PEM-BT [4] [5]. En effet, l'influence de la recirculation de l'hydrogène est souvent exclue des bancs d'essai en raison de la complexité de sa mise en pratique. Pour cela, une analyse des mécanismes de dégradation liés au sous-système d'alimentation en hydrogène a été faite dans le but de construire un arbre de défaillances le plus complet possible. Quatre configurations de systèmes d'alimentation en hydrogène sont présentées, une configuration en mode flux continu, une en mode bouché, un mode recirculation avec une pompe à hydrogène et un mode recirculation avec un éjecteur d'hydrogène. Cette étude permettra de déduire des éventuels défauts qui pourraient se produire sur le système et ainsi de mettre en place des solutions préventives et de sécurité.Ainsi, l'influence de chaque configuration sur les mécanismes de dégradation de la PàC par rapport à une configuration en flux continu pourra être spécifiée. Il sera alors plus simple d'appréhender la dégradation des PàC et d'estimer leur durée de vie.
| Origin | Files produced by the author(s) |
|---|---|
| Licence |