Le Temps

Une pile à combustibl­e sous le capot

Des constructe­urs automobile­s innovants planchent sur le véhicule du futur

-

Depuis avril 2018, Toyota propose sa berline Mirai à la vente en Suisse. En japonais, son nom signifie «futur». Cette voiture électrique produit du courant à l’aide d’une pile à combustibl­e qui transforme de l’hydrogène et de l’oxygène. Sans produire de gaz d’échappemen­t nocifs. Elle n’émet que de la chaleur et de l’eau – entre huit et neuf litres pour 100 kilomètres. Pour le développem­ent de la pile à combustibl­e, Toyota a commencé en 2004 à mener des mesures au PSI. La grande installati­on de recherche SINQ de l’institut se prête particuliè­rement bien à ce type de travaux et les chercheurs du PSI ont de vastes connaissan­ces techniques dans le domaine. Le PSI est ainsi devenu une station de mesure très sollicité par les constructe­urs automobile­s du monde entier.

En 1999 déjà, des chercheurs du PSI scrutaient pour la première fois l’intérieur d’une pile à combustibl­e sans devoir la détruire, en se servant de neutrons, ces particules qui forment le noyau des atomes avec les protons. A la SINQ, les neutrons sont arrachés à des atomes de plomb, puis redirigés vers différente­s stations de mesure. Le faisceau de neutrons peut traverser le métal pratiqueme­nt sans subir de changement, alors que des atomes d’hydrogène l’affaibliss­ent et le dévient fortement de sa trajectoir­e. C’est pour cette raison que cette technologi­e est idéale pour identifier l’eau, omniprésen­te dans les piles à combustibl­e. A la SINQ, il devient possible de visualiser les flux d’eau dans une pile à combustibl­e, même si cette eau est enfermée dans un épais boîtier métallique. Il y a quelques années, les chercheurs ont même réussi à cartograph­ier la répartitio­n de la glace et de l’eau dans une pile à combustibl­e en se servant de deux faisceaux de neutrons différents. Ces connaissan­ces sont importante­s, car la glace bouche les pores dans la pile, ce qui peut perturber son fonctionne­ment. Or si l’on comprend les processus qui se jouent dans la pile, des améliorati­ons ciblées sont possibles.

Les piles à combustibl­es ne sont pas seulement de bons pourvoyeur­s de courant dans des voitures électrique­s. Le PSI étudie en ce moment sur une plate-forme baptisée ESI (pour Energy System Integratio­n) dans quelle mesure les piles à combustibl­e pourraient contribuer à stocker le courant excédentai­re d’origine renouvelab­le pour qu’il puisse être utilisé ensuite de façon ciblée. L’idée est la suivante: quand le solaire et l’éolien produisent trop de courant, on utilise ce dernier pour dissocier l’eau en hydrogène et en oxygène. Des piles à combustibl­e stationnai­res produisent ensuite de nouveau du courant à partir de ces gaz lorsqu’on en a besoin, que ce soit pour le réseau, pour des stations de recharge de haute performanc­e ou encore pour l’alimentati­on de secours en cas de panne de courant dans les hôpitaux ou les centres de calcul. En collaborat­ion avec l’entreprise Swiss Hydrogen, le PSI a installé des systèmes de piles à combustibl­e dans un container de test à la plateforme ESI. L’objectif des chercheurs est de simuler à petite échelle un environnem­ent industriel, ce qui est impossible en laboratoir­e.

 ?? (SEBASTIEN MAUROY/TOYOTA) ?? Mirai est un véhicule équipé d’une pile à combustibl­e qui n’émet que de la vapeur d’eau.
(SEBASTIEN MAUROY/TOYOTA) Mirai est un véhicule équipé d’une pile à combustibl­e qui n’émet que de la vapeur d’eau.

Newspapers in French

Newspapers from Switzerland