Les ingénieurs de l'Université de Waterloo ont conçu une pile à combustible à hydrogène efficace et à faible consommation de carburant pour les véhicules

« Houston, nous avons un problème. »

Si vous avez vu le film Apollo 13 (en anglais seulement), vous avez été témoin des difficultés auxquelles étaient confrontés les scientifiques lors de l’avènement de la technologie de la pile à combustible. « Nombre des incidents survenus lors des premières explorations spatiales étaient imputables essentiellement à un problème de pile à combustible », explique Xianguo Li de l'Université de Waterloo. « Les essais s'étaient avérés concluants sur Terre, mais on n'avait pas tenu compte du fait que, sans gravité, l'eau ne pouvait pas être retirée efficacement de la pile à combustible. Celle-ci finissait donc par noyer l'unité et on ne disposait d'aucun système de rechange pour assurer l'alimentation en électricité. »

Plusieurs décennies plus tard, sur la terre ferme, scientifiques et ingénieurs n'ont pas ménagé leurs efforts pour relever un nouveau défi : concevoir une pile à combustible à hydrogène qui soit à la fois efficace et abordable. Grâce à un projet collaboratif dans le cadre du programme Fonds de recherche et d'innovation Ontario-Chine, M. Li et son équipe sont parvenus à trouver une solution. Investir en Ontario a eu l'occasion de visiter le laboratoire de pile à combustible et d'énergie verte de l'Université de Waterloo (en anglais seulement) pour en apprendre davantage au sujet de sa percée en matière de technologie de pile à combustible.

Les avantages de la technologie de la pile à combustible à hydrogène

En 2014, un puissant séisme a secoué l'ouest de la Chine, coupant l'alimentation en électricité et anéantissant la presque totalité des télécommunications, épargnant une seule station. « La station en question disposait de piles à combustible à hydrogène pour l'alimentation de secours en électricité », explique M. Li. « Une semaine a suffi à l'équipe d’intervention d’urgence pour fournir de l'hydrogène supplémentaire, et la station a pu poursuivre ses activités à la suite de la catastrophe. » Le ministère chinois de la Science et de la Technologie a été si impressionné par le déroulement de l’événement qu'un comité a rapidement été mis en place pour veiller à ce que toutes les stations de télécommunications soient dotées de systèmes de secours semblables. « Dans ce cas particulier, le problème qui mine les piles utilisées pour l'alimentation de secours en électricité est que celles-ci se déchargent lorsqu'elles ne sont pas utilisées; il est donc nécessaire qu'elles soient testées régulièrement par des personnes adéquatement formées. Qui plus est, ces piles sont lourdes, donc difficiles à transporter en cas de catastrophe naturelle. »

« Si l'on réfléchit maintenant à l'usage de la technologie de pile à combustible à hydrogène, leur avantage le plus évident est, bien sûr, le fait qu'elles n'émettent aucun gaz à effet de serre, mais il faut également préciser que les véhicules ainsi alimentés n'ont besoin que de deux ou trois minutes pour se recharger », de préciser M. Li. À l'Université de Waterloo, grâce à M. Li et à son équipe de 20 étudiants diplômés, le rendement de la pile à combustible à hydrogène atteint un nouveau sommet. « Nos essais les plus récents indiquent que nos piles à combustible surpassent celles des chefs de file de l'industrie. » Au moyen d'outils exclusifs conçus au laboratoire même, l'équipe de M. Li a acquis une compréhension de l'assemblage membrane-électrode, plus précisément des couches de catalyseurs, qui dépasse celle de leurs concurrents immédiats. « Il serait très difficile de reproduire ce niveau de rendement sans les connaissances et les outils dont nous seuls disposons », affirme-t-il.

Les ingénieurs de l'Université de Waterloo proposent une nouvelle approche à la conception des systèmes de pile à combustible à hydrogène

« Chaque technologie a des forces et des faiblesses, lesquelles peuvent varier en fonction des circonstances », affirme M. Li, qui précise que la technologie des piles à combustible a d'abord été développée par des chimistes en tant que solution universelle. Xianguo Li et son équipe d'ingénieurs peuvent désormais offrir un point de vue nouveau, et c'est là ce qu'ils s'apprêtent à dévoiler au grand jour. « Dans le cas des piles à combustible, le défi provient de la gestion de la chaleur et de l'eau. Pendant la phase de conception, on peut assurer un rendement optimal dans des circonstances précises, mais on ne peut pas prévoir toutes les conditions auxquelles seront soumises les voitures en situation de conduite urbaine ou de conduite sur autoroute. Du moins en ce qui concerne le modèle traditionnel », ajoute-t-il avec un sourire.

Le gouvernement de l'Ontario soutient la recherche, la mise au point et la commercialisation des véhicules alimentés au moyen de sources d'énergie alternatives, y compris ceux fonctionnant à l'électricité et au moyen de piles à combustible à hydrogène.

Inscrivez-vous auprès d'Investir en Ontario pour obtenir de plus amples renseignements sur les percées en matière de technologie des piles à combustible à hydrogène de l'Université de Waterloo et de Xianguo Li.

Commentaire : Cette page a-t-elle été utile?

Vous désirez faire des affaires en Ontario?

Parlez-en à un conseiller commercial.

Inscrivez-vous à
notre bulletin


Le présent formulaire est utilisé uniquement à des fins professionnelles.

*Tous les champs sont obligatoires.



Inscrivez-vous à notre bulletin

Abonnez-vous pour recevoir des nouvelles et des mises à jour d'Investir en Ontario.


Inscrivez-vous

Retour en haut de la page