La pile à combustible H

La pile à combustible H-TEC JuniorBasic
Origine de recherche d'une pile à combustible:
Dans le cadre des Travaux Personnels Encadrés, un groupe d'élève de Première S (SI) a fixé
son choix, à partir du thème de l'eau, sur l'eau et ses rapports avec l'énergie au quotidien, et le
stockage de l'énergie.
Pour qu'ils puissent illustrer leur propos par une partie expérimentale, nous avons recherché
une pile à combustible Oxygène -Hydrogène. Nous n'avons rien trouvé dans les catalogues
récents des fournisseurs français habituels, mais nous avons trouvé sur Internet du matériel
d'enseignement en Allemagne, que nous avons acheté et qui donne entière satisfaction.
Si nous faisons connaître cet appareillage c'est uniquement pour son intérêt pédagogique, (on
peut l'utiliser en classe de première) que nous estimons important (publicité gratuite !), surtout
vu son prix relativement modeste, puisque l'ensemble, taxes incluses et port express compris
vaut 214 Euros (1400 FF)
La qualité de fabrication particulièrement soignée promet une longue utilisation
Description :
Il s'agit en fait d'un véritable ensemble comprenant:(voir les photos) :
 Une cellule solaire fonctionnant aussi éclairée par une lampe halogène s'il n'y pas de
Soleil, délivrant une tension de l'ordre de 1,5 V.
 Un électrolyseur , qui électrolyse directement de l'eau distillée , sans ajout d'électrolyte, et
fonctionnant grâce à une membrane polymère (PEMFC) perméable aux échanges de
protons (H+)
 Deux petits réservoirs de stockage pour le dihydrogène et le dioxygène produits
 Une pile à combustible à membrane PEMFC également (l'exact symétrique de
l'électrolyseur)
 Un petit moteur électrique fonctionnant sous une tension de l'ordre de 0,5 V et entraînant
une hélice de 10 cm de diamètre environ.
Photo 1 : vue de l'ensemble à l'arrêt...
Photo 2 : La chaîne en fonctionnement : l'hélice est entraînée en rotation...
Des connexions électriques par fiches permettent toutes les mesures de tensions et d'intensité
aux divers points, les tuyaux se déboitent, pour alimenter la pile à combustible par des sources
de dihydrogène et de dioxygène différentes de l'électrolyseur, si on le souhaite.
(On veillera seulement à l'empoisonnement de la membrane-catalyseur par des gaz impurs).
Fournisseur :
H-TEC
Wasserstoff-Energie-Systeme GmbH
48a LindenStrasse
D-23558 Lübeck
Allemagne
Tel : +49 451 498 95 0
e-mail : [email protected]
internet : www.h-tec.com
Désignation commerciale :
PEMPower 1-JuniorBasic
(il existe un ensemble plus évolué - donc plus cher- qui comprend en plus des résistances à
décade un chronomètre des multimètres, mais ce matériel existe déjà dans les lycées.)
Pourquoi faire ?
Livré avec une excellente documentation , en anglais, décrivant les multiples expériences
possibles en cours et en TP :
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Cet ensemble permet d'illustrer la notion de chaîne énergétique, de transfert d'énergie (par
rayonnement par exemple), ...etc.
On pourra mesurer le rendement global (puissance électrique consommée par le
moteur/puissance électrique disponible à la photopile)
En chimie on montrra que le même catalyseur catalyse la réaction directe et la réaction
inverse
Etude de la décomposition / recomposition de l'eau,
Volume molaire et lois de Faraday pour l'électrolyse
...etc.
Liens :
http://www.h-tec.com
http://www.h-tec.com/france/pemfc-kit.html
http://www.fuelcellstore.com/products/htec/pemfc_kit.html
http://www.ulg.ac.be/cior-fsa/activite/pac/Techno.htm
http://www.nrcan.gc.ca/geos/prevf/Fvol1_1/art09.htm
…etc
C.C. 4-02-02