Ça fait un moment depuis CleanTechnica s'est penché sur les piles à combustible à oxyde solide, et il y a beaucoup de rattrapage à faire. Pour ne citer que quelques nouveaux développements, Shell vient de signer un accord avec la société Ceres pour tester leur technologie d'oxyde solide pour produire de l'hydrogène vert en Inde, et l'emblématique constructeur automobile Ferrari s'est associé à la société américaine Bloom Energy pour décarboner son Usine de Maranello en Italie.

Qu'est-il arrivé aux piles à combustible à oxyde solide ?

Pour ceux d'entre vous qui découvrent le sujet, une pile à combustible à hydrogène mélange l'hydrogène avec l'oxygène ambiant et un catalyseur pour générer de l'électricité à zéro émission, l'eau étant le seul sous-produit. Le processus inverse est appelé électrolyse de l'eau, dans lequel de l'électricité et un catalyseur sont appliqués à l'eau, expulsant l'hydrogène gazeux.

Jusqu'à présent, les piles à combustible à membrane électrolyte polymère (PEM) ont attiré le plus d'attention dans le domaine de l'hydrogène vert. Ils déploient généralement un polymère solide comme électrolyte, comme l'ont décrit nos amis du Département américain de l'énergie.

Les piles à combustible à oxyde solide sont une toute autre bête. Leur électrolyte est un composé céramique non poreux et ils peuvent fonctionner à des températures aussi élevées que 1,830 85 °F. Dans un système de cogénération, leur efficacité énergétique pourrait atteindre XNUMX % ou plus.

Parmi autres bénéfices, l'angle de chaleur élevée élimine le besoin d'un catalyseur coûteux, et il permet également à la pile à combustible de fonctionner sur une variété d'entrées sans avoir besoin de modules complémentaires du système.

Comme il n'y a pas de repas gratuit, quelques ajustements sont nécessaires avant que les systèmes à oxyde solide n'arrivent sur le marché de masse. Pendant ce temps, le Département de l'énergie est sur la porte par laquelle production d'hydrogène vert entre en scène. Voici le résultat du programme SOFC, géré par le Laboratoire national des technologies énergétiques du Département de l'énergie :

« Le programme SOFC développe la technologie synergique des cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC). L'électrolyse est un processus qui sépare l'hydrogène de l'eau à l'aide d'un courant électrique. Les systèmes SOEC offrent une option potentiellement attrayante pour la production d'hydrogène en raison de la grande efficacité et de la flexibilité du système. »

"... les développeurs explorent [aussi] le potentiel d'utiliser à la fois le SOEC et le SOFC dans un seul dispositif hybride afin de produire de l'électricité pendant les périodes de forte demande (valeur élevée) et de produire de l'hydrogène pendant les périodes de demande hors pointe (faible coût) », ajoute NETL. "L'hydrogène produit pendant la demande hors pointe pourrait, par exemple, être utilisé plus tard dans la production d'électricité, ce qui fait du système SOEC un élément clé pour permettre une adaptation plus large des sources d'énergie renouvelables distribuées telles que l'éolien et le solaire."

Le retour de la pile à combustible à oxyde solide

CleanTechnica jeté quelques regards la firme d'oxyde solide Bloom Energy il y a environ 10 ans, mais le radar est resté assez silencieux depuis lors. La dernière fois CleanTechnica a pris un autre coup de pouce aux piles à combustible à oxyde solide était de retour en juillet 2021, lorsque le département américain de l'énergie a lancé une ronde de 52.5 millions de dollars financement de la R&D hydrogène à l'appui de sa nouveau « Hydrogen Shot » initiative d'accélération des technologies propres.

Le programme d'hydrogène de la soupe aux noix fait de la place pour le gaz naturel, mais l'accent à long terme est mis sur la décarbonisation. Lors de la ronde de financement de l'été dernier, l'Université de Virginie-Occidentale a débloqué une tranche de 1 million de dollars pour un projet appelé "Conception de surfaces internes d'électrodes poreuses dans des cellules d'électrolyse à oxyde solide pour une production d'hydrogène hautement efficace et durable. »

Le Département de l'énergie explique ce que cela signifie (pauses ajoutées) :

"Société de recherche de l'Université de Virginie-Occidentale développera et implantera des couches de revêtement à l'échelle nanométrique hautement actives et robustes sur la surface interne d'une électrode poreuse.

« La couche de revêtement sera développée à l'aide du processus de fabrication additive de dépôt de couche atomique (ALD) et sera implantée directement sur la surface interne des électrodes poreuses des cellules commerciales fabriquées.

"Le projet fournira une solution simple à divers défis liés aux matériaux au niveau de la cellule et pourrait en outre permettre des piles et des systèmes SOEC étendus et plus efficaces."

Au cas où vous vous demanderiez comment l'état centré sur les fossiles de Virginie-Occidentale s'intègre, les piles à combustible à oxyde solide sont indépendantes de la source. Ils peuvent fonctionner au gaz naturel et WVU possède un portefeuille impressionnant de recherche sur les matériaux avancés grâce en partie à son expérience dans le domaine du gaz naturel.

Les fans de gaz naturel se réchauffent peut-être le cœur à propos de la nouvelle subvention de recherche pour le moment, mais ce qui est de la sauce pour l'oie est de la sauce pour le jars. Les piles à combustible à oxyde solide peuvent également fonctionner avec des intrants renouvelables, y compris le biogaz et, bien sûr, l'hydrogène vert.

Pour mémoire, WVU verse également 250,000 XNUMX $ provenant d'autres sources pour l'effort.

Shell plonge dans une piscine d'oxyde solide

Avec tout cela à l'esprit, examinons l'importance de la dernière goutte de Shell dans l'économie verte étincelante du futur.

Plus tôt cette semaine, la société Ceres a annoncé un accord avec Shell pour construire un projet de pile à combustible à oxyde solide à l'échelle du mégawatt au centre de R&D de Shell à Bangalore, en Inde, dans le but de produire de l'hydrogène vert pour le marché industriel.

« Shell et Ceres établissent ce partenariat pour utiliser la technologie SOEC afin de fournir de l'hydrogène vert à haut rendement et à faible coût ; désormais largement considéré comme une voie crédible pour décarboniser les parties difficiles à réduire du système énergétique qui dépendent aujourd'hui des combustibles fossiles », a expliqué Ceres.

"Ceres vise à produire de l'hydrogène avec des rendements d'environ 20 % supérieurs à ceux des autres technologies, entre le milieu des années 80 et 90 % d'efficacité, où il est possible d'utiliser la chaleur résiduelle dans les processus industriels pour obtenir un rendement élevé", ajoutent-ils, notant que l'objectif est d'atteindre un "coût actualisé de l'hydrogène leader du marché de 1.5 $/kg d'ici 2025", ajoutent-ils.

Le test devrait durer trois ans, ce qui devrait donner à Shell suffisamment de temps pour développer le nouveau gisement de gaz naturel de Crux au large de l'ouest de l'Australie.

Putain ! Eh bien, pas de bébé. Shell a beaucoup de dégâts climatiques à réparer, mais le Industrie solaire américaine est un point positif et ses activités dans le éolien offshore domaine en sont une autre. Shell soutient également la poussée de l'UE en faveur de l'hydrogène vert, alors gardez un œil sur cela.

Les piles à combustible à oxyde solide Ferrari Hearts aussi

L'autre nouvelle intéressante ramène Bloom Energy sur le CleanTechnica carte

La semaine dernière, la société a annoncé qu'elle installait une pile à combustible à oxyde solide de 1 mégawatt dans l'usine de fabrication et le siège social de Ferrari à Maranello, en Italie, apparemment pour soutenir les plans d'expansion du constructeur automobile emblématique.

"Le partenariat avec Ferrari, un leader mondial dans les secteurs du luxe et de l'automobile depuis 75 ans, marque l'entrée de Bloom dans l'Union européenne et en Italie et est la première étape vers des projets potentiellement plus importants entre les deux sociétés", s'est enthousiasmé Bloom.

« La plate-forme hautement efficace de Bloom Energy convertit des carburants tels que hydrogène, biogaz ou gaz naturel en électricité propre sans combustion. Grâce à la plate-forme d'oxyde solide de Bloom, Ferrari devrait être en mesure de réduire sa consommation de carburant et ses émissions de carbone dans son usine de fabrication tout en dégageant des avantages en termes de coûts et de durabilité », ont-ils ajouté.

Si un mégawatt semble un peu petit, il l'est. L'objectif initial est de subvenir à 5 % des besoins énergétiques de Ferrari. Cependant, en tant qu'amélioration de l'efficacité énergétique, les nouvelles piles à combustible auront un impact considérable. Bloom et Ferrari prévoient d'économiser 20 % sur le gaz utilisé par le système de cogénération existant de l'installation et de réduire les émissions locales.

L'hydrogène vert pourrait être en jeu. Bloom a également laissé entendre que sa plate-forme flexible Bloom Energy Server permettra à "Ferrari de générer de l'électricité sans carbone à partir d'hydrogène et d'autres sources de carburant sans carbone, à l'appui de" l'économie émergente de l'hydrogène en Italie ", qui semble émerger en phase avec l'accent mis par l'UE sur l'hydrogène vert.

Intéressant! Quoi qu'il en soit, si les acteurs historiques des fossiles comme Shell veulent vraiment sauver la planète, ils feraient mieux de passer à autre chose. Ça chauffe par ici !

Suivez-moi sur Twitter @TinaMCasey.

Photo Oxyde solide piles à combustible avec l'aimable autorisation de Ceres.

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