Résumé:
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.