Un générateur à pile à combustible bon marché

Les gens pourraient bientôt obtenir une énergie plus propre à partir d'un générateur compact à pile à combustible dans leur jardin, à des coûts moins chers que l'électricité du réseau. Du moins, c'est l'espoir de Systèmes d'alimentation redox , une startup basée à Fulton, Maryland, qui prévoit de proposer une pile à combustible nettement moins chère l'année prochaine.

Cellule moins chère : Un générateur complet de Redox comporterait plusieurs piles de ces plaques en céramique.

Redox développe des piles à combustible qui se nourrissent de gaz naturel, de propane ou de diesel. Les cellules, qui produisent de l'électricité par réactions électrochimiques plutôt que par combustion, pourraient permettre aux entreprises de continuer à fonctionner malgré des pannes de courant comme celles causées par des tempêtes massives telles que l'ouragan Sandy, mais elles promettent d'être beaucoup plus propres et plus silencieuses que les générateurs diesel. Ils peuvent également fournir une alimentation continue, pas seulement une alimentation de secours d'urgence, afin que les services publics puissent les utiliser comme sources d'alimentation distribuées qui réduisent la congestion sur le réseau, évitent les pannes et réduisent le coût global de l'électricité.

Les affirmations de Redox ressemblent beaucoup à celles faites en 2010 par Bloom Energy (voir Bloom Reveals New Fuel Cells), une startup de piles à combustible bien financée à Sunnyvale, en Californie. Mais les piles à combustible de Bloom sont basées sur une technologie relativement conventionnelle, et jusqu'à présent, elles se sont avérées beaucoup trop chères pour les maisons. Redox prétend avoir développé des piles à combustible basées sur de nouveaux matériaux qui pourraient réduire les coûts de près de 90 %. Le premier produit sera un générateur de 25 kilowatts qui, selon Redox, produira suffisamment d'électricité pour une épicerie. La société prévoit éventuellement de vendre des versions plus petites pour les maisons.

Les piles à combustible de Redox sont basées sur des matériaux hautement conducteurs développés à l'Université du Maryland qui aident à augmenter la puissance de sortie d'un facteur 10 à des températures plus basses (voir La pile à combustible à essence augmenterait l'autonomie des voitures électriques ). L'entreprise affirme que ses piles à combustible se rentabiliseront grâce à des économies sur la facture d'électricité en deux ans.

Redox, une entreprise autofinancée fondée il y a tout juste deux ans, fonde ses estimations de coûts sur des données dérivées de la fabrication de composants clés des systèmes de piles à combustible. Mais il n'a pas commencé à fabriquer des systèmes complets, qui comprendraient plusieurs piles de piles à combustible et d'autres équipements tels que des tuyaux et des pompes pour leur distribuer du carburant.

Le type de pile à combustible que Redox fabrique est appelé pile à combustible à oxyde solide. Comme toutes les piles à combustible, elle produit de l'énergie grâce à des réactions électrochimiques. Contrairement à ceux qui sont développés pour être utilisés dans les voitures, il peut fonctionner avec une variété de carburants, pas seulement l'hydrogène. Les cellules Redox libéreront du dioxyde de carbone, mais les émissions par kilowattheure devraient être inférieures à celles associées à l'électricité du réseau.

Bien que Bloom utilise également des piles à combustible à oxyde solide, celles de Redox sont plus avancées, explique Mark Williams, ancien directeur technique des piles à combustible au département américain de l'Énergie, qui n'est pas connecté à Redox. Il dit qu'elles font partie des piles à combustible à oxyde solide les plus puissantes jamais fabriquées, produisant environ deux watts par centimètre carré contre 0,2 watt pour les cellules de Bloom.

Warren Citrin , le PDG de l'entreprise, a déclaré que les systèmes de piles à combustible coûteraient environ 1 000 dollars par kilowatt, contre 8 000 dollars par kilowatt pour Bloom. Cependant, la revendication de l'entreprise d'un remboursement sur deux ans est une estimation approximative ; il n'inclut pas le coût de financement, par exemple, et il prend en compte les économies d'échelle attendues de la production d'environ 400 systèmes de piles à combustible par an, bien que la société n'ait pas encore fabriqué un seul système complet à ce jour.

Citrin dit que la société a fabriqué les plaques en céramique individuelles qui s'adaptent à l'intérieur du système de pile à combustible. Cela a commencé avec de petites piles à combustible bouton expérimentales de l'Université du Maryland et, en collaboration avec des fabricants sous contrat, a démontré qu'il est possible de fabriquer les versions plus grandes de 10 centimètres de large nécessaires dans un système commercial. Il a également commencé à tester des piles de ces cellules.

Citrin dit que la société prévoit de terminer un prototype de 25 kilowatts d'ici la fin de l'année, à temps pour commencer à vendre des systèmes complets d'ici la fin de 2014.

Parce que Redox n'a pas encore fabriqué de systèmes complets, il reste à voir à quel point ils seront fiables. Les piles à combustible sont connues pour nécessiter un entretien coûteux et ne pas durer plus de quelques années, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles elles n'ont pas encore décollé.

Eric Wachsman , directeur du Centre de recherche énergétique de l'Université du Maryland, qui a développé la technologie d'origine, pense que le système fonctionnera bien au fil du temps car il fonctionne à des températures plus basses que les autres versions, réduisant ainsi les dommages aux piles à combustible. Il dit que les données des cellules individuelles suggèrent que les systèmes pourraient durer 10 ans, ce qui est encore loin de la durée de vie d'une centrale électrique, mais dans la période de récupération.

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