Evaluation de l’impact des polluants sur les performances des piles à combustible de type PEM – POLIMPAC

Des essais de piles à combustible de type membrane polymère (PEMFC) en environnement urbain ont présenté des variations de performances imputables au trafic routier proche. En effet, en fonction de la quantité de véhicules, la pile à combustible présentait certaines performances diminuées de façon réversible et également irréversible. L'empoisonnement des piles à combustible par la pollution urbaine est donc bien réel.

Les combustibles et les comburants qui vont être utilisés dans les piles à combustible sont de différents types et de provenances variées (air atmosphérique, reformage de carburant, réseau de distribution…). Ils transportent un certain nombre de composés dans des teneurs plus ou moins connues et contrôlées. Leur impact sur les performances des piles à combustible est peu connu et non quantifié. Enfin, la dégradation même des matériaux de la pile à combustible pendant son fonctionnement (corrosion, dégradation des couches carbonées et catalytiques, dégradation des polymères perfluorés, etc.), peut entraîner la libération interne de polluants qui dégraderont le fonctionnement de la pile à combustible.

L'objectif de ce projet est de parvenir à une connaissance des composés ayant un impact significatif sur les performances des piles à combustible. L'acquisition de données sur bancs mono-cellule et stack est essentielle pour comprendre les mécanismes de dégradation réversible ou irréversible et proposer des solutions. Des méthodologies analytiques seront proposées et développées afin de quantifier les contaminants potentiels en entrée de pile et identifier les composés issus de la dégradation des composants en sortie de pile. Une étude spécifique sur la réactivité des composants du cœur de pile avec les polluants dans les conditions de fonctionnement des piles sera entreprise. Le projet donnera les éléments pour concevoir et valider un modèle simulant les performances électrochimiques de piles en présence de contaminants.