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MAGAZINE ET PORTAIL FRANCOPHONE DES BIOÉNERGIES

Frondaison de hêtraie, photo Frédéric DouardFrondaison de hêtraie, photo Frédéric Douard

Des piles à combustibles alimentées en gaz de bois

par · 23 janvier 2012 · Lien court

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Pile tubulaire avec le caloduc intégré, schéma UTM

Les piles à combustibles convertissent l’énergie chimique en combustibles tels que l’hydrogène et le méthane en énergie électrique pour alimenter des appareils. Des chercheurs de l’UE ont développé de nouvelles piles à combustibles alimentés au bois dotées d’une sensibilité moindre aux polluants et présentant une excellente efficacité qui promet d’être particulièrement utile pour la production décentralisée d’électricité dans les pays méditerranéens.

Les piles à oxyde solide (SOFC – Solid oxide fuel cell) à haute température sont depuis longtemps au cœur de la plupart des activités développementales. Elles reposent sur des combustibles fossiles existants et leurs chaînes de transport et d’approvisionnement disponibles. En outre, elles coûtent peu et sont très efficaces. Enfin, les piles à combustibles sont propres, écologiques et fiables (nul besoin de savoir si la journée sera être ensoleillée ou ventée).
Une façon innovante de fournir du gaz inflammable aux SOFC est par la gazéification de la biomasse, qui libère des gaz inflammables tels que le méthane, le monoxyde de carbone et l’hydrogène à partir de la combustion de déchets organiques. Ces gaz peuvent ensuite être utilisés pour alimenter les piles à combustibles dans les automobiles ou un générateur électrique. Le projet Biocellus («Biomass fuel cell utility system») a été lancé pour traiter de deux des principaux défis associés à l’utilisation de la biomasse et les résidus agricoles dans les SOFC et particulièrement des les pays méditerranéens et d’Europe du Sud. Tout d’abord, l’utilisation des SOFC requiert une technologie innovante d’épuration des gaz pour éliminer les polluants tels que le goudron et la biomasse gazéifiée. Ensuite, les systèmes doivent être hautement efficaces même à des rendements énergétiques relativement faibles.Les chercheurs ont assemblé des bancs d’essai de SOFC et les ont testés sur différents sites produisant du gaz ayant différentes quantités de goudron afin de déterminer les critères nécessaires pour une unité d’épuration des gaz. Les SOFC étaient opérationnelles même avec des niveaux relativement élevés de goudron dans le syngaz.

 

En outre, les chercheurs ont déterminé que l’épuration des gaz chaud (plus de 600 degrés Celsius), l’introduction de caloducs et l’utilisation de matériaux à anodes résistants à la déposition de carbone sont tous nécessaires pour assurer les hauts rendements de la conception d’une pile de SOFC avec un gazéificateur de biomasse.

Les tests ont démontré la dégradation minimale due aux gaz ligneux, le haut rendement et le rendement énergétique le plus élevé d’un système SOFC fonctionnant au gaz ligneux répertorié dans la documentation disponible.

En bref, le projet Biocellus a fait progresser l’état des piles à combustibles alimentées par biomasse, produisant des unités à haut rendement énergétique pour la conversion des matières premières issues de la biomasse en énergie électrique. De petites unités agricoles dans la région méditerranéenne et pays d’Europe du Sud pourraient bientôt pouvoir utiliser leurs déchets organiques pour fournir de l’électricité à leur exploitation agricole, leur foyer et leur équipement, en réduisant les coûts et en augmentant la compétitivité tout en protégeant l’environnement.

Contact
Dr Jürgen KARL
Université Technique de Munich, Arcisstraße 21, D – 80333 MUNICH
Tél: +49-89-289-16269 – Fax: +49-89-289-16271 – www.tum.de

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