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Méthodologies d'analyse et diagnostic de filtre à air pour piles à combustible SOFC

Défis technologiques Energie, thermique, combustion, écoulements Sciences pour l’ingénieur Solutions avancées pour l’hydrogène et les piles à combustible pour la transition énergétique

Résumé du sujet

L’objectif du projet sera d’étudier l’impact des polluants contenus dans l'air marin que l'on peut trouver en milieu portuaire ou en pleine mer sur le fonctionnement d'une pile SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) à haute température qui a besoin non seulement d'un combustible mais aussi d'oxygène (donc d'air) pour délivrer un courant. Des solutions de filtration de l'air seront envisagées. Le démonstrateur consistera en l’élaboration de méthodes d’analyse et de traitement pour la qualification maritime de systèmes de filtration de piles à combustible à différentes températures.

En amont de tout travail expérimental, le projet débutera par une étude bibliographique permettant de rassembler un maximum de données sur la composition de l’air marin, les solutions de filtration d'air opérationnelles en amont d’une pile à combustible, ainsi que les exemples d’applications de piles SOFC en milieu marin. Le travail expérimental débutera par des tests de référence effectués en faisant fonctionner les cellules élémentaires à oxydes solides en milieu standard (H2 pour alimenter l'électrode à combustible et de l'air pur coté électrode à air), à la fois en termes de performances électrochimiques mais aussi de vieillissement des différents composants de la cellule. Les mêmes tests seront ensuite poursuivis en injectant de l’air humidifié, puis marin, et enfin mélangé avec différents polluants présents dans les milieux portuaires. Dans un deuxième temps, des solutions de filtration, mais aussi de modification des matériaux composant les électrodes de piles à combustibles, seront étudiées.

Laboratoire

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