Combustion du H2

[azertylr]

Merci pour ces précisions. La pile a combustible ne peux donc fournir au maximum 193 kJ/mol ? soit environ 8kJ/L ou 2,2 W/L d'H2 ? cela me parait bien petit ...

[fred34]

Bonjour,
à température ambiante, l'enthalpie libre de la réaction d'une pile à combustible est comprise entre -237kJ/mol et 229 kJ/mol, selon que l'eau formée est en phase liquide ou vapeur.
Concernant le rendement dans le cas d'une application dans un véhicule, le rendement global d'utilisation d'une pile à combustible type PEMFC(Polymer ElectrolyteMembraneFuelCell)es t compris entre 22 et 33% selon le type de carburant source de dihydrogène, et monte jusqu'à 50% dans le cas où l'on utilise H2 pur et hautement purifié, à comparer aux quelques 21 à 24% de rendement du moteur thermique dans la même application.
Je crois aussi que quelqu'un parlait de moteur fonctionnant directement avec de l'hydrogène, et je pense avoir entendu parler de ce type de progrès du côté de chez BMW,bien que je n'ai pas beaucoup d'infos sur le sujer, je vais chercher...
@+

[félicien]

Pour produire 1Nm³/h d'hydrogène, le meilleur ékectrolyseur consomme 4,5Kwh
Donc 4,5 . 3600 kj pour produire 1000/22,4 môle de H2
Soit 362,88Kj ou rendement 286/362,88 = 78,8%

[Rennais]

Félicien si j'ai bien compris l'énergie électrique se retrouve sous forme d'énergie Hydrogène avec un rendement de 78,8% donc avec un très bon rendement.
L'électricité nucléaire étant relativement bon marché,"le litre" d'hydrogène devrait l'être aussi. BMW teste un moteur a combution a hydogène.La pile à combustible n'atteint pas ces objectifs, pas au point et pas rentable car trop chère.Le moteur de BMW est pour moi la solution économique, technique, et écologique du remplacement du pétrole pour la propulsion automobile.
A condition d'accepter le nucléaire...

[azertylr]

80% c'est le rendement du meilleur électrolyseur. Un moteur classique a un rendement de 30% soit un rendement global de 24 %. A ce prix la autant utiliser une voiture a moteur électrique qui a un rendement de 80% (moteur) et de 80% pour les batteries soit un rendement global de 64 % , ce qui est meilleur que la voiture a hydrogene.

[Rennais]

Avec les batteries, il y a le problème de l'autonomie et du recyclage des composants chimique(fréquent).

[azertylr]

Effectivement le problème du recyclage des produits chimiques est le plus embetant ... Le probleme de l'autonomie serai le meme avec un moteur a hydrogene.

Je te conseil ce topic : voiture à l'hydrogène qui parle de cette voiture.

[ran2]

Pour completer la discution ( sutout pour passer le temps) :

1/ La fabrication de H2 par electrolyse n'est pas forcément génial car faut de l'eau pure sinon vous imaginer la tête des electrodes après electrolyse d'une eau non purifié ! (plutôt crade); une bonne solution serait d'utiliser des bactéries, plusieurs recherche sont en cours pour la fabrications biologiques à l'aide de bactéries modifiés.

2/ Le stokage serait pas térrible, voire même dangereux, on est donc obligés de passer par des composés cousins ( hydrures ) ou de trouver un moyen de stocker le tous sous formes gélatineuses.

3/ ça réoudrait pas le problème de polution, car sans moteurs thermiques, il faudrait plus d'électricité donc plus de pollution par les usines à gaz, pétrole ou nucléaires (radioactivité et pollution thermique)

4/ La combustion n'apporte pas grand choses de plus que les piles à combustibles, elle est de toute façon problématique et n'apporte pas tant que ça sauf dans le cas des fusées ou le fait d'avoir l'oxygène permet une combustion facile dégageant une grande puissante dans un délai bref et dans une atmosphère pas forcément oxygéné (Mars...)

Le seul truc bien avec H2, c'est la simplicité de la réaction, les tonnes de moyens d'obtentions et surtout la puissance dégagé, y'a qu'a voir les fusées ( l'accélération doit être plus fun que sur un grand huit, le seul truc c'est le grand huit y t'envoie pas en orbite en petites cuillères si t'as pas de bol) héhéhé.

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j'arrète sinon ça va devenir un pavé indigérable !

[azertylr]

[QUOTE=1/ La fabrication de H2 par electrolyse n'est pas forcément génial car faut de l'eau pure sinon vous imaginer la tête des electrodes après electrolyse d'une eau non purifié ! (plutôt crade); une bonne solution serait d'utiliser des bactéries, plusieurs recherche sont en cours pour la fabrications biologiques à l'aide de bactéries modifiés.[/QUOTE]
L'eau pur n'est pas conductible. Je ne voi pas ce que ca fait si les electrodes sont sales ? si faudrai vraiement que l eau soit pleine d impuretés pour les rendre isolantes.

[ran2]

Primo,

A moins purifé ton eau par des méthodes de barbares, elle conduit (quelques μS./cm)
En outre pour un fabrication industielle de H2 faudrait utiliser de l'eau de mer ( question d'abondance de matière première). Donc faut éliminer tout ce qui est organique et certains sels. Le cas échéant, si tu veux fabriquer des tonnes de H2 prépare toi à récurer ta cuve et tes électrodes !

Et même si tes électrodes ne devient pas isolantes, des électrodes sales reviennent à diminuer le rendement ( impuretés = résistance ) et donc ...problèmes; de plus pour un electrolyse il ne faut pas de simples electrodes cylindriques mais plutôt un mousse métalliques (genre gratoir) qui donne une plus grande surface de réaction pour un même encombrement. héhéhé

je peux encore en trouver plein raison pour me justifier mais je crois que ça suffit !
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"Je suis le maître de monde" moi, en me levant tout les matins Bwwwaahahahaha

[Cécile]

Pour produire 1Nm³/h d'hydrogène, le meilleur ékectrolyseur consomme 4,5Kwh
Donc 4,5 . 3600 kj pour produire 1000/22,4 môle de H2
Soit 362,88Kj ou rendement 286/362,88 = 78,8%

Oui, mais si tu considères le rendement global, il faut aussi considérer le rendement de la production de l'électricité (puisque l'électricité n'est pas une énergie primaire) : 33 % environ.
Donc 33% * 79 % * 80 à 90 % (moteur électrique)-->le rendement total est faible.

[moco]

Je m'aperçois que azertylr a fait des erreurs dans ses calculs.
Tout d'abord, s'il faut bien 193000 C pour électrolyser 1 mole H2, cela ne veut pas dire qu'ils faut 193 kJ, comme tu le dis.
L'énergie produite est le produit de Q par la tension de décomposition, qui n'est pas 1 Volt, mais 1.23 V.
Donc il faut 193000 C fois 1.23 J = 237'400 J (et non 193 kJ)

Ensuite je me refère à la dernière communication, que je recopie ici entre traitillés
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Merci pour ces précisions. La pile à combustible ne peut donc fournir au maximum 193 kJ/mol ? soit environ 8kJ/L ou 2,2 W/L d'H2 ? cela me parait bien petit ...
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On peut bien passer de 193 kJ/mol à 8 kJ/L en divisant par 24 L/mol. Mais on ne peut pas transformer des Joules en watts. Cela n'a pas de sens.

[azertylr]

Salut moco,
Je n'était pas sur de ce résultat, d'ailleurs j'ai bien dit : "Ce qui signifie qu'il faut 193kj pour obtenir 1 mol d'H2 ? (je ne suis pas sur de cette déduction)"

Mais on ne peut pas transformer des Joules en watts.

en fait je pensais aux watts heure, dans ce cas la il me semble que l'on a le droit de transformer ?

Soit si je reprends la bonne réponse : 237 kJ qui équivaut a 2,7 Wh / L d'H2 ?

[azertylr]

Oui, mais si tu considères le rendement global, il faut aussi considérer le rendement de la production de l'électricité (puisque l'électricité n'est pas une énergie primaire) : 33 % environ.
Donc 33% * 79 % * 80 à 90 % (moteur électrique)-->le rendement total est faible.

Je ne suis pas d'accord avec toi, je ne connais pas le rendement de la production de l'électricité mais il faut tenir compte du rendement du moteur a explosion (dans le cas de l'utilisation directe) ou de celui de la PAC soit :
30% (production d'électricité) * 80% (electrolyseur) * 80% (PAC) * 80% (moteur electrique) = 15%
ou
30% (production d'électricité) * 80% (electrolyseur) * 30% (moteur thermique) = 7%
la PAC a le meilleur rendement, plus la "chaine" est courte plsu le rendement est meilleur, autant utiliser des batteries (bien sur il y a le probleme de recyclage) :
30% (production d'électricité) * 80% (batteries) * 80% (moteur electrique) = 19%
(heu apres avoir fait le calcul et vu la difference autant avoir 4% de moins (PAC) et ne pas avoir le probleme de recyclage )