OPTIMISATION ET ANALYSE PARAMETRIQUE D’UN SYSTEME DE PILE A COMBUSTIBLE PEMFC

Abstract

Les problèmes climatiques et la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre poussent les chercheurs à trouver des moyens de production d’énergie moins polluants Un autre problème vient des réserves limitées en énergies fossiles. C’est précisément la raison pour laquelle la technologie des piles à combustible est considérée comme une solution d’avenir pour la production d’électricité. L’utilisation de la pile à combustible est une technologie qui permet de convertir directement l’énergie chimi que en énergie électrique. Elle est présentée comme étant un moyen écologique de production d’énergie puisque le seul déchet que la pile produit est l’eau. Dans ce travail, un modèle thermodynamique de système de pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) contenant les principaux composants auxiliaires a été utilisé. Le système est composé d’une pile à combustible PEMFC, d’un échangeur de chaleur, d’un réservoir d’eau, de pompe à eau et de composants de traitement des gaz à l’entrée (humidificateur et compresseur). Un algorithme d’optimisation est introduit pour identifier les paramètres du modèle d’électrochimique de la pile ; une fois que le modèle est validé, une étude paramétrique en termes de comparaison des performances énergétiques et électriques de la pile à combustible et du système global à été réalisée. Les résultats de simulation sont fortement comparables à ceux obtenus expérimentalement. Les résultats de l’étude paramétrique montre l’influence des paramètres de fonctionnement sur le comportement de la pile et le système global.