Les avantages des piles à combustible sont énormes ; Cependant, dans cet article, nous aborderons certains inconvénients des piles à combustible dont nous devons également tenir compte dans notre consommation d'énergie.
Les populations et les pays du monde entier sont de plus en plus inquiets à mesure que les défis climatiques prennent de l’ampleur. Les gouvernements du monde entier se penchent davantage sur sources de production d’électricité et d’énergie respectueuses de l’environnement et à long terme.
La mise en œuvre accrue de technologies renouvelables, comme les voitures électriques, en est une bonne illustration. La technologie des piles à combustible est une autre innovation qui gagne en popularité dans le monde entier.
A Pile à combustible est un appareil qui génère de l'énergie électrique et de l'énergie thermique grâce à l'utilisation d'un combustible. Les piles à combustible sont des cellules électrochimiques qui transforment l'énergie chimique d'un carburant (généralement de l'hydrogène) et d'un agent oxydant (généralement de l'oxygène) en électricité à l'aide d'une paire de réactions redox.
Elles se distinguent de la plupart des batteries dans la mesure où elles nécessitent une source continue de carburant et d'oxygène (régulièrement provenant de l'air) pour maintenir la réaction chimique.
Contrairement aux batteries, les piles à combustible ne sont pas des dispositifs de stockage d’énergie, mais des convertisseurs d’énergie.
De l’extérieur, les piles à combustible ne diffèrent guère des moteurs à combustion. Contrairement à un moteur à combustion interne, le carburant contenu dans la pile à combustible n’est pas brûlé mais converti en électricité et en chaleur par une réaction chimique.
De nos jours, les piles à combustible sont principalement utilisées pour l’alimentation électrique. L'un des avantages est leur fonctionnement zéro émission, constituant ainsi une alternative écologique aux moteurs à combustion interne. Un autre avantage est que la chaleur perdue générée peut facilement être utilisée pour le chauffage.
Les piles à combustible peuvent également être utilisées efficacement en mobilité. D’une part, ils assurent une densité énergétique élevée tout en permettant, d’autre part, un remplissage rapide du réservoir de carburant.
Dans le secteur des véhicules utilitaires, les piles à combustible constituent un élément essentiel de la mobilité future, non pas comme alternative, mais en combinaison avec les batteries. Dans les applications où de grandes quantités d’énergie sont nécessaires et où l’espace est limité, les batteries seules sont confrontées à des limites techniques.
Le poids est élevé, tout comme l’encombrement. Pour les applications commerciales et les véhicules lourds, cela remet en question l’utilité au quotidien de l’électrification directe via batteries.
Une pile à combustible est conçue de telle sorte que chaque pile à combustible est constituée de 2 électrodes (anode et cathode) séparées par un électrolyte. Les électrodes sont conductrices pour les électrons, tandis que l'électrolyte n'est perméable qu'à un certain type d'ions (atomes chargés électriquement).
Les piles à combustible peuvent produire de l’électricité en continu aussi longtemps que du carburant et de l’oxygène sont fournis. Comme toute source d’énergie, les piles à combustible présentent des avantages et des inconvénients. Cependant, dans cet article, nous allons présenter en détail les inconvénients des piles à combustible dont vous devrez tenir compte dans votre utilisation des piles à combustible.
Table des matières
9 Inconvénients de la pile à combustible
Les débats se poursuivent concernant les avantages et les inconvénients des piles à combustible, mais malgré les limites actuelles, les piles à combustible restent, dans une large mesure, une alternative écologique aux combustibles fossiles et peuvent être utilisées pour fournir une énergie et une propulsion flexibles et à haute densité pour une large gamme. des installations industrielles et des modes de transport.
Cependant, le carburant présente certaines limites dont nous devons tenir compte.
Par conséquent, certains inconvénients, inconvénients et défis des piles à combustible sont répertoriés et discutés ci-dessous.
- Élimination de l'hydrogène
- Investissement pour le développement
- Collecte d'hydrogène
- Extrêmement inflammable
- Coût des matières premières
- Dépense globale
- Fondation
- Les questions de réglementation
- Difficultés administratives
1. Élimination de l'hydrogène
Bien qu’il s’agisse de l’élément le plus abondant dans l’Univers, l’hydrogène n’existe pas à lui seul ; il doit être récupéré du liquide par électrolyse ou séparé des combustibles fossiles carbonés.
Chacune de ces méthodes nécessite nécessairement une quantité d’énergie importante à mettre en œuvre. Cette énergie peut être supérieure à celle acquise à partir de l’hydrogène lui-même, tout en étant exorbitante.
De plus, cette élimination nécessite généralement l'utilisation de combustibles fossiles, ce qui compromet l'efficacité environnementale de l'hydrogène en raison du manque apparent de captage et de stockage du carbone.
2. Investissement pour le développement
Les piles à combustible à hydrogène ont besoin de financement pour être développées au point de devenir une source d’énergie véritablement viable. Cela nécessitera également la volonté politique de consacrer du temps et de l’argent au développement afin d’améliorer et de développer la technologie.
Mais le défi mondial ou l’obstacle au développement d’une énergie hydrogène durable et généralisée est de savoir comment construire au mieux la chaîne d’offre et de demande de la manière et du système de quantité les plus rentables.
3. Collecte d'hydrogène
Le transport et le stockage de l’hydrogène sont bien plus difficiles que le transport et le stockage gaz naturel et le charbon.
En conséquence, l’utilisation de piles à combustible comme source d’énergie entraîne des dépenses supplémentaires.
4. Extrêmement inflammable
L’hydrogène est une source de carburant hautement inflammable qui nécessite un niveau élevé d’attention en matière de sécurité.
L'hydrogène gazeux s'enflamme dans l'atmosphère à des concentrations allant de 4 à 75 pour cent, l'hydrogène gazeux s'enflamme dans l'atmosphère.
5. Coût des matières premières
Des matières premières telles que l'iridium et le platine sont généralement nécessaires comme catalyseurs dans les piles à combustible et certains types d'électrolyseurs d'eau, ce qui indique que le coût initial des piles à combustible et de l'électrolyse de l'eau peut être exorbitant.
Ce coût élevé empêche certains particuliers d’investir dans la technologie des piles à combustible. Ces coûts doivent être réduits pour faire des piles à combustible une source de combustible viable pour tous.
Par conséquent, pour faire des piles à combustible une source d’énergie viable et réalisable pour tous, ces prix doivent être réduits.
6. Dépenses globales
Comparé à d'autres sources d'énergie, notamment énergie solaire, les piles à combustible coûtent actuellement plus cher par unité d’énergie. Cependant, il pourrait y avoir un changement à mesure que la technologie se développe ; ce coût constitue une limitation à l'usage généralisé de l'hydrogène, même s'il est plus efficace une fois créé, même s'il est plus efficace une fois généré.
Ces dépenses ont un impact sur les prix futurs, comme celui des véhicules à hydrogène, ce qui rend leur acceptation généralisée difficile pour le moment.
7. Fondation
Les combustibles fossiles étant utilisés depuis des décennies, le cadre de cette source d’énergie existe déjà. L’acceptation généralisée de la technologie des piles à combustible pour les applications automobiles nécessitera une nouvelle infrastructure de réapprovisionnement.
Toutefois, pour les applications longue distance telles que celles destinées aux véhicules de livraison et aux poids lourds, le ravitaillement en carburant du début à la fin pourrait être utilisé.
8. Questions réglementaires
Il existe également des problèmes réglementaires concernant le cadre représentant les modèles de déploiement commercial.
Sans cadres réglementaires clairs permettant aux projets commerciaux de comprendre leur base de coûts et de revenus, les projets commerciaux peuvent avoir du mal à prendre une décision d'investissement financier (FID).
9. Difficultés administratives
Il existe d'autres contraintes imposées par les problèmes réglementaires impliqués dans son fonctionnement qui reflètent des scénarios d'application industrielle.
Les entreprises commerciales peuvent s'efforcer de maintenir une stratégie d'investissement économique s'il n'existe pas de structures juridiques spécifiques pour leur permettre d'atteindre leurs objectifs de coûts et de bénéfices.
Conclusion
Ces défis posés par les piles à combustible confirment le fait que nous devons encore poursuivre nos travaux sur l'utilisation des piles à combustible afin de réaliser tout le potentiel des piles à combustible en tant que catalyseur clé d'un futur système énergétique décarboné et solution fondamentale pour nos besoins énergétiques mondiaux, comme ainsi que contribuer à protéger et à conserver l’environnement.
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Ahamefula Ascension est consultant en immobilier, analyste de données et rédacteur de contenu. Il est le fondateur de la Fondation Hope Ablaze et diplômé en gestion de l'environnement dans l'un des prestigieux collèges du pays. Il est obsédé par la lecture, la recherche et l'écriture.