Un nouveau banc d’essai pour étudier les piles à combustibles SOFC au LHEEA

Réceptionnée pendant les fêtes, la pile à combustibles choisie est de technologie planaire et constituée d'un empilement de 70 cellules. Elle offre une puissance de 1500W à des températures comprises entre 650 et 800°C à pression atmosphérique.
Les campagnes d’essais vont pouvoir démarrer au printemps 2024. « Dans un premier temps, on va étudier le comportement de la pile avec de l’hydrogène, puis on mènera des tests avec du méthane. D’autres carburants pourraient être utilisés par la suite ce qui est un peu la particularité de ce type de pile » explique Hamza El Marouazi, post-doctorant en charge du montage du banc et des futures campagnes d’essais. Dans une approche système, notre objectif réside dans la maîtrise de tous les paramètres pour préciser comment obtenir un fonctionnement optimal de la pile pour des applications navales. »

Divers tests sont envisagés, qui s’organisent en deux phases distinctes :

• Des tests sur les équipements de conditionnement des gaz (régulateurs de débits, capteurs de température, de pression, etc.) visant à vérifier leur fiabilité, optimiser au maximum les circuits et garantir la sécurité ;
• Des tests sur la pile elle-même pour analyser sa réponse vis-à-vis de différents paramètres (combustible, température, pression, débit...), via des études de type courbes de polarisation, spectres d’impédance, rendement électrique, thermique, etc.

Par ailleurs, outre ce volet expérimental, le projet intègre une dimension de modélisation numérique.

D’autres équipes de recherche travaillent aujourd’hui à Nantes sur les piles à combustibles à haute température, notamment l’équipe ST2E – Stockage et transformation électrochimique de l’énergie - de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes. « Il y a, au sein des laboratoires nantais, toutes les compétences pour développer une vision globale sur les piles SOFC, depuis l’unité la plus petite qu’est la cellule jusqu’au système complet, ce qui est prometteur pour de futures collaborations de recherche », conclut Hamza.

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