Un chauffe eau hors de prix : la Pile à combustible domestique

               Les Sociétés japonaises (Sanyo, Nippon Oil, Matsushita, Toshiba, Ebara-Ballard, etc.) ont fait un superbe travail de développement des « Polymer Electrolyte Fuel Cells ou PEFC » et les ont amenées au stade industriel. Il a fallu mettre au point le système de réforming pour faire de l’hydrogène à partir de gaz, eliminer les traces de CO, poison des catalyseurs, mettre au point les membranes revêtues de catalyseurs, assurer l’équilibre thermique de l’ensemble et obtenir de l’électricité et de l’eau chaude: c’est la cogénération.

                Mais voilà, c’est plutôt in FLOP. Pourquoi?

                    Quand on vous parle « cogénération » traduisez immédiatement « mauvais rendement », les technologues manquent parfois d’honnêteté intellectuelle. Alors pourquoi cet ensemble présente-t-il un mauvais rendement?

• il faut réformer du méthane et donc fournir de l’énergie. Rem. pour les journalistes qui écrivent des bêtises : le réforming du Méthane génère du CO2, c’est donc une PAC qui fait du CO2! Zut alors!
• pour des raisons thermodynamiques la réaction H2 + 1/2 O2 ———> H2O est fortement exothermique et c’est cette réaction qui est réalisée dans une PAC à hydrogène. Le « potentiel de chaleur nulle » de cette réaction ou de sa symétrique qui est l’électrolyse de l’eau se situe à 1,48 Volts. ( La loi de Nernst permet de calculer un potentiel d’équilibre de 1,23V auquel il faute ajouter le facteur entropique de 0,25V). Cette notion simple permet de comprendre pourquoi une PAC qui délivre une tension de 0,7 Volts présente un rendement électrique de  47% (0,7/1,48) et donc en rendement thermique de 53%. Une PAC à hydrogène génère plus de chaleur que d’électricité!

                        Les conséquences de ces contraintes font que, pour des raisons de simple économie, la PAC domestique japonaise génère toute l’eau chaude de la maison, mais seulement la moitié de l’électricité. Un comble!

                        Ajoutez à celà une gestion délicate des arrêts et des démarrages en raison de réactions catalytiques multiples et des phénomènes thermiques complexes et vous obtenez un produit très difficile à vendre, même avec une aide massive de l’Etat. On sait que les Japonais peuvent faire des miracles en technologie et qu’ils amélioreront le système, mais la thermodynamique est têtue.

                       C’est un équipement idéal pour les riokans, hôtels traditionnels japonais mal éclairés mais disposant d’un vaste bain collectif très, très chaud!