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Batteries, piles à combustible et électrolyse : efficacité

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Dans cours

ME-409: Energy conversion and renewable energy

This course presents an overview of (i) the current energy system and uses (ii) the main principles of conventional and renewable energy technologies and (iii) the most important parameters that define their efficiency, costs and environmental impacts. ...

Description

Cette séance de cours couvre les différents types de piles à combustible, leurs conditions de fonctionnement et les calculs d'efficacité. Il explique la conversion de l'énergie chimique en énergie électrique, en soulignant les pertes dans le processus. Des exemples de réactions de carburant et de calculs de tension de Nernst sont fournis, ainsi que des discussions sur l'enthalpie de Gibbs et les relations de tension de Nernst.

Enseignant·e·s (2)

François Maréchal

Look at the researcher id

Tuong-Van Nguyen

Enseignement et PhD Cours Energy conversion and renewable energy ME-409 Le cours donne un aperçu (i) du système énergétique actuel, (ii) des principes techniques des systèmes de conversion d'énergie (fossiles, nucléaires et renouvelables), et (iii) de leurs aspects économiques et environnementaux. La transition énergétique : défis et opportunités HUM-293 Ce cours porte sur la transition énergétique d'un système fondé sur les énergies fossiles vers un modèle reposant sur des s

Source officielle

Proximité ontologique

Génie énergétique

Combustible: Filière hydrogène

Concepts associés (29)

Pile à combustible

Une pile à combustible est un générateur électrochimique produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. Elle est distincte de la pile électrique, qui fonctionne également par réaction d'oxydoréduction, mais qui est constituée d'empilements de métaux. vignette|Pile à combustible de la NASA au méthanol.

Potentiel chimique

En thermodynamique, le potentiel chimique d'une espèce chimique correspond à la variation d'énergie d'un système thermodynamique due à la variation de la quantité (nombre de moles) de cette espèce dans ce système. Étroitement lié au deuxième principe de la thermodynamique, le potentiel chimique permet d'étudier la stabilité des espèces chimiques et leur tendance à changer d'état, à réagir chimiquement ou à migrer par diffusion. La fugacité et l'activité chimique, définies à partir du potentiel chimique, sont plus faciles à manipuler que celui-ci.

Énergie chimique

L'énergie chimique est le potentiel pour une substance chimique à subir une réaction chimique pour se transformer en d'autres substances. Les piles, les aliments et les combustibles fossiles sont des exemples de supports de stockage de l'énergie chimique. La rupture ou la création de liaisons chimiques implique de l'énergie, qui peut être absorbée ou dégagée par un système chimique (sous forme de chaleur ou d'énergie électrique par exemple).

Pile à combustible alcaline

Les piles à combustible alcalines (ou AFC selon l'acronyme de l'appellation anglaise alkaline fuel cell) sont une des techniques de piles à combustible les plus développées. C'est aussi une technique qui fut employée lors des expéditions lunaires. Les agences spatiales ont utilisé les AFC dès le milieu des années 1960, lors des programmes Gemini, Apollo, Soyouz 7K-L3 et pour les navettes spatiales Shuttle et Bourane. Les AFC consomment de l'hydrogène et de l'oxygène pur en produisant de l'eau potable, de la chaleur et de l'électricité.

Enthalpie libre

L’enthalpie libre, appelée aussi énergie libre de Gibbs ou simplement énergie de Gibbs, est une fonction d'état extensive introduite par Willard Gibbs, et généralement notée G. Le changement d'enthalpie libre correspond au travail maximal qui peut être extrait d'un système fermé à température et pression fixes, hors le travail dû à la variation de volume. L'enthalpie libre est reliée à l'enthalpie par la formule (où désigne la température et l'entropie), à l'énergie libre par la relation (où désigne la pression et le volume) et à l'énergie interne par la relation .

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