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Faire une ville de l'énergie autosuffisante

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Description

Cette séance de cours explore comment les villes peuvent réduire considérablement leur consommation d'énergie en utilisant le CO2 dans les réseaux de chauffage urbain, en convertissant le gaz en électricité avec des piles à combustible et en produisant du gaz à partir de l'énergie solaire et des déchets. L'instructeur, François Maréchal, ingénieur et chercheur de renom à l'EPFL, partage des idées sur les systèmes énergétiques urbains durables basés sur des principes thermodynamiques.

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Concepts associés (27)

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.

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.

Véhicule à pile à combustible

Un véhicule à pile à combustible (VPC) ou véhicule électrique à pile à combustible est un véhicule électrique qui utilise une pile à combustible, parfois en combinaison avec une petite batterie ou un supercondensateur, pour alimenter son moteur électrique embarqué. Les piles à combustible sont alimentées par un carburant qui peut être en particulier l'hydrogène, le méthanol, l'éthanol ou l'acide formique. Ces véhicules ont un bilan carbone faible par rapport aux véhicules à moteur à combustion interne, en particulier suivant le mode de production du carburant alimentant la pile.

Pile à combustible à oxyde solide

Les piles à combustibles à oxydes solides (ou SOFC selon l'acronyme anglais de Solid oxide fuel cells) sont prévues essentiellement pour les applications stationnaires avec une puissance de sortie allant de 1 kW à 2 MW. Elles fonctionnent à très hautes températures, typiquement entre et (723 et 1273 K). Leurs rejets gazeux peuvent être utilisés pour alimenter une turbine à gaz secondaire afin d'accroître le rendement électrique.

Prévention des déchets

La prévention des déchets est l'ensemble des mesures et des actions prises en amont (notamment au niveau de la conception, de la production, de la distribution et de la consommation d'un bien) visant à réduire l'ensemble des impacts environnementaux et à faciliter la gestion ultérieure des déchets. Elle implique notamment la réduction des déchets produits, la réduction de leur dangerosité ou toxicité et l'amélioration de leur caractère réutilisable ou valorisable.

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