Une méthode plus efficace de production d’électricité mise au point en Russie

Les chercheurs russes ont créé une méthode plus rentable et efficace de production d’électricité à partir de combustible mais sans rejets nuisibles. Celle-ci est basée sur la synthèse de conducteur oxygène-ion d’un nouveau type, selon l'Université polytechnique de Samara.

De nouvelles substances dans les piles à combustible qui permettront de rendre la production d’énergie plus rentable ont été proposées par des scientifiques de l'Université polytechnique de Samara, ville située dans le sud-est de la Russie européenne.

Les résultats de leur étude sont publiés sur la plateforme scientifique Solid State Ionics.

Les piles à combustible sont des générateurs électrochimiques produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur. Les systèmes convertissent l'énergie du combustible (sans en brûler) en électricité, avec un dégagement partiel de chaleur. Les piles ne présentent pas ainsi de surfaces frottées ni d’usure, leur rendement étant supérieur à celui des installations utilisées dans l'énergie traditionnelle.

Les nouveaux composés générés par les chercheurs russes, contiennent des lanthanides à haute conductivité des ions oxygène, qui amélioreront la technologie de production des piles à combustible à oxyde solide et la rendent donc plus rentable.

La nouvelle méthode permet d’utiliser des carburants de nature différente et leur réaction avec l'oxygène sans utiliser de catalyseurs coûteux, ne recevant que de l’eau comme dérivé du traitement.

"Afin de synthétiser un nouveau type de conducteur oxygène-ion, on peut soit trier toutes les variantes possibles de substances, soit, en utilisant des méthodes modernes de simulation informatique des caractéristiques physiques, prédire un certain nombre de candidats à la synthèse", a précisé la chargée de recherche de l’Université de Samara Natalia Kabanova.

Pour effectuer une réaction chimique dans une pile à combustible, il est nécessaire qu’une couche de matériau qui conduit les ions oxygène -un électrolyte solide- se trouve entre la cathode et l'anode, a détaillé la chercheuse.

Cette technologie est vue aujourd’hui comme la plus prometteuse pour la production d’électricité, selon les experts. La synthèse du nouveau type de conducteur d'ions oxygène est devenue possible grâce à une méthode unique de recherche des structures cristallines, développée en 2006 par le centre scientifique de l'Université polytechnique de Samara.

Aujourd'hui, les piles à combustible utilisent des électrolytes à base d'oxydes de zirconium, capables de "transporter" les ions oxygène à l'intérieur d'elles uniquement à des températures très élevées, ce qui dégrade considérablement la rentabilité de ces dispositifs, a ajouté la chercheuse.