Grand oral de Physique chimie : Partie I : Comment fonctionne la pile à dihydrogène ?

« Grand oral de Physique chimie : Partie I : Comment fonctionne la pile à dihydrogène ? On se pose la question, comment utiliser du dihydrogène pour faire avancer une voiture. Le dihydrogène obtenu par électrolyse est un gaz très énergétique, mais pour l’exploiter efficacement il ne suffit pas de le brûler dans un moteur thermique.

La solution la plus propre et la plus efficace consiste à utiliser une pile a combustible. La pile a combustible est un appareil qui permet de transformer directement de l’hydrogène et de l’oxygène de l’air en électricité. Une pile à combustible est constitué comme une pile classique de 2 électrodes.

D’un coté l’anode, de l’autre la cathode.

L’anode, produit des ions H+ avec la réaction : 2H₂ → 4H⁺ + 4e⁻ Parallèlement, la cathode elle, reçoit du dihydrogène : O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O L’équation globale : 2H2+O2⟶2H2O A ce stade, on se retrouve donc dans la configuration d’une pile classique.

D’un coté une surcharge d’électrons et de l’autre un déficit. En plaçant un conducteur entre les 2 électrons, ils vont passer de l’une à l’autre.

Et des électrons qui circulent , c’est du courant électrique. Cette électricité est ensuite utilisée pour faire fonctionner un moteur électrique, exactement comme dans une voiture électrique classique.

Tant qu’on fournit de l’hydrogène à la pile, elle produit de l’électricité et donc la voiture avance. Ce principe présente plusieurs avantage majeurs : - la voiture ne rejette aucun gaz à effet de serre dans l’atmosphère, uniquement de la vapeur d’eau. - elle est silencieuse comme une voiture électrique - le plein d’hydrogène se fait en quelques minutes, contrairement à l’électrique qui peut prendre des heures. Résumé le fonctionnement en 4 étapes : 1) Produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau 2) Stocker l’hydrogène dans le réservoir du véhicule 3) Convertir l’hydrogène.... »