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Accueil du site > Actualités > Technologies > Une première : la pile à combustible pour le chauffage domestique

Une première : la pile à combustible pour le chauffage domestique

canalblog64Le chauffage domestique,pour nous tous, c’est le gaz, l’électricité ou le fioul. Et pourtant, il faut que nous évoluions tous collectivement vers des moyens de chauffage qui utilisent des énergies primaires renouvelables, comme la biomasse ou le bois sous ses différentes formes, mais ce n’est pas vraiment pratique d’utilisation dans des immeubles collectifs.

Ou encore, une autre forme de production d’énergie, dont on parle beaucoup en particulier pour l’automobile mais dont on nous parle seulement pour dans quinze à vingt ans, la pile à combustible.

En voici pourtant un prototype très abouti pour une l’application du chauffage collectif urbain qui représente 40 % de toute l’énergie consommée en France. C’est la société Dalkia, filiale de Veolia Environnement et d’EDF, spécialisée dans la fourniture de services aux collectivités, qui l’a conçue pour chauffer un ensemble d’immeubles de 283 appartements du 15e arrondissement appartenant à l’Opac (Office public d’aménagement et de construction) de la Ville de Paris.

Elle a été baptisée Cellia, et a des mensurations imposantes, neuf mètres de long sur quatre de haut et un poids total de vingt-huit tonnes ! C’est donc la première pile à combustible de grande puissance pour cette application, et elle est prévue développer une puissance électrique de 230 KWh en même temps qu’une puissance thermique de 180 KWt pour chauffage et eau chaude. C’est la technique de la cogénération, bien connue dans l’industrie.

Comme tout prototype, elle a coûté une fortune, sept millions d’euros qu’il n’a été possible de trouver qu’en partageant les coûts entre Dalkia pour 1,6 million, l’Opac pour 1 million, le Conseil général d’Ile-de-France pour 2, l’Europe pour 1,5 million ainsi que l’Ademe et EDF. Elle est prévue émettre 30 % de CO2 de moins qu’une installation classique grâce à son fonctionnement à très haute température (650°C) et à son rendement de 80/90 %. L’excédent d’électricité sera revendu à EDF. Quant à la source d’énergie primaire, c’est l’hydrogène, présent dans le gaz naturel.

La pile à combustible est fournie par l’Allemand MTU et l’assembleur de l’unité de cogénération finale est Veolia environnement. Il ne s’agit bien sûr que d’un prototype, qui est prévu être en phase d’essai pendant six ans, dans le cadre d’un contrat de rachat de cogénération avec EDF. A la fin de cet essai industriel en vraie grandeur, on devrait connaître le potentiel d’utilisation de la technique pour le chauffage urbain.

Il restera néanmoins un énorme challenge à relever : diviser le coût par dix, et réduire l’encombrement de moitié !


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20 réactions à cet article    


  • meta-babar (---.---.70.249) 12 décembre 2006 14:52

    Le principe de la pile à combustible est intéressant pour son haut rendement, mais que les industriels nous la sortent comme solution miracle fait doucement rire. Comme dans votre article, ceux-ci veulent suggérer qu’il s’agit d’une énergie propre et renouvelable, sans jamais le dire clairement évidemment puisque c’est faux. Propre, oui, renouvelable, non. Et encore, dire que c’est propre, c’est balayer la poussière sous le tapis. En effet, d’où va venir l’hydrogène ? Deux possibilités : 1) dérivés petroliers (methanol,gaz...) => pollution en amont dans la raffinerie. 2) l’hydrogène de l’eau, dont l’extraction nécessite de l’électricité de notre bon vieux EDF qui sponsorise l’affaire comme par hasard. Et l’énergie nucleaire n’est PAS une énergie renouvelable. (ne me classez pas dans les extremistes anti-nucléaires).

    Donc on voit bien que ce n’est ni renouvelable ni propre, mais par contre ça pourrait etre interessant pour utiliser le surplus des centrales. De manière générale, cette solution est intéressante si l’hydrogène peut etre stockée de façon sure (je n’ai pas d’infos la dessus). C’est en effet un stockage de masse d’énergie qu’on pourrait imaginer etre produit localement par des énergies vraiment renouvelables elles, mais qui je pense n’interessent que peu les firmes qui financent ce type d’appareil.


    • Jaimz (---.---.101.8) 12 décembre 2006 16:03

      Moi j’aimerai savoir si il existe (quelquepart dans ce monde, dans un pays où le pétrole ne fait pas la loi) le même système mais adapté au besoin d’une résidence de taille modeste. Compte tenu du coût, il faudrait envisager bien sur un amortissement sur plusieurs dizaine d’années... bien plus qu’une chaudière au fuel ; je suis très intéressé par ces nouvelles technologies appliquées à des besoin de tout un chacun : recyclage des eaux de pluie (largement gaspillé à mon avis), utilisation de la géothermie (dépendant de la région), de la biomasse (là aussi sous-évaluée) et du vent (peu stable). Dans votre article on comprend l’intérêt scientifico-stimulateur pour le chauffage des grands ensembles urbains, mais toute proportion gardée on a pas tous besoin d’une chaudière de 28 tonnes smiley Je pense que son application conjointe à une source d’Hydrogène (hydrolise sous pression ou récupération de gaz de décomposition) pourrait affranchir de la dépendance énergétique à EDF et consoeurs. N’oublions pas qu’à partir du 1er Juillet 2007 on va assister à l’ouverture des marchés à la concurrence et très certainement une belle augmentation des tarifs...


      • Fabio (---.---.72.18) 13 décembre 2006 13:48

        oui Jaimz, cela existe, et c’est en passe d’être commercialisé en Californie (et aussi ailleur je pense) dans les 3 ans à venir par Honda. Il s’agit d’une centrale de production d’hydrogène par crackage du gaz naturel. Cet hydrogène servira à faire le plein de sa Honda FCX, et par la même occasion, chauffer la maison grâce à la chaleur dégagée par le crackage. Une petite pile à combustible intégrée permet aussi d’obtenir 10kW d’électricité pour la maison. J’ai pu voir cette mini-centrale, et c’est aussi compact qu’une chaudière moderne pour maison individuelle.

        Reste tout de même le fait que ce dispositif rejette du CO2 (déchet de l’opération de crackage du gaz naturel), mais il faut quand même dire que ça a un rendement bien plus élevé qu’une chaudière standard, et que pour une consommation à peine supérieure à celle d’une chaudière à gaz traditionnelle, non seulement on chauffe, mais en plus on a de l’électricité et de quoi faire le plein de sa voiture. Donc c’est tout de même intéressant du point de vue de l’environnement, et du portefeuille aussi à long terme.


      • Cris Wilkinson Cris Wilkinson 12 décembre 2006 16:11

        Chaudière à combustible qui marche au gaz naturel. On se retrouve toujours avec une chaudière qui marche aux énergies fossiles.

        Il faudrait arrêter de vendre cela comme une chaudière écologique, mais comme une chaudière qui tire un meilleur parti de l’énergie qu’elle consomme.


        • eugène wermelinger eugène wermelinger 12 décembre 2006 16:53

          Cher Chris : voilà un commentaire plus positif que celui laissé sur le réchauffement de la planète, qui d’après vous n’est pas dû aux industries humaines !


        • (---.---.75.123) 12 décembre 2006 16:20

          Il existe une pile a combustible de plus petite dimenssion a Chelles (77) depuis plusieurs année.


          • Fabio (---.---.72.18) 13 décembre 2006 13:50

            il faut préciser que la dimension de la machine qu’on voit sur cette photo est avant-tout dûe au cylindre de crackage du gaz naturel, et non pas à la pile à combustible elle-même.


          • gem gem 12 décembre 2006 18:33

            article interressant mais je regrette que vous ayez écrit que l’hydrogène est présent dans le gaz naturel : NON ! Il y a des atomes d’hydrogènes à peu près partout (dans les hydrocarbure et dans l’eau), mais pour l’utiliser dans la pile il faut le faire sortir !

            Et puis vous auriez pu creuser un peu plus : puisque vous indiquez la température (650 °) et le combustible (gaz naturel = méthane), grace à wikipédia

            http://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustible

            on identifie qu’on à affaire à une

            http://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustible_%C3%A0_carbonate_fondu

            Wikipedia indique aussi un constructeur : MTU !


            • NicoM (---.---.35.196) 12 décembre 2006 18:45

              Le bois ça marche très bien comme énergie ! Dans ma petie maison nous nous chauffons avec un poel à bois. C’est simple, économique et écologique avec un haut rendement énergétique avec les poels de nouvelles générations.

              Haut niveau collectif encore une fois il est aussi possible de faire des chaufferies ! En allemagne à Friebourg il existe une chaufferie à bois high tech à cogénération pour tout un groupe d’habitation.Encore une fois c’est écologique et économique et de plus cela dynamise l’économie locale car le bois est fourni par des forestiers et des agriculteurs de la région.

              Alors avant de partir dans des projets qui coûte des fortunes pensont aux solutions économiques non poluantes qui marchent !


              • gem gem 12 décembre 2006 19:54

                Ne casse le rève des ingénieurs STP. Sans eux, ta chaudière à bois high tech n’existerait pas. Certes, il est probable que dans les multiples pistes (forts couteuses !) explorées actuellement la plupart ne déboucheront sur rien d’utilisable, et presque tout le reste sera dépassé par autre chose. Mais dans le tas il y a forcement la technologie d’avenir.


              • Cyrrus Smith (---.---.73.192) 13 décembre 2006 10:23

                Les problème avec les piles à combustible est qu’elles utilisent un catalyseur à base de métaux rares. Ces métaux sont tellement rares qu’il n’y en aura pas assez pour tout le monde. Naturellement ils sont dans des régions du « tiermondistan » très pauvres. La rareté augmente la valeur. On risque donc d’avoir quelques jolies guerres en perspective, comme celle qui ravagea le Congo belge il y a quelques années, en partie activée par la présence de minerais nécessaires à la fabrication des téléphones portables.


                • aurelien (---.---.36.159) 13 décembre 2006 13:51

                  Entre la pila à combustible, ITER et autre, on se fout bien de notre gueule et tout est fait pour continuer le nucleaire... meme si pour l’instant on ne peut s’en passer, inutile de prévoir un avenir basé sur le nucleaire pour nous chauffer. Au lieu de produire de l’électricité, on produira de l’hydrogene nucleaire... super !!!!! surtout vu le rendement !!!!! Il vaudrait mieux peut etre plutot se pencher sur l’utilisation du bois ou le retraitement de tous nos déchets « verts » pour produire du biogaz... de meilleures solutions existent mais elles suppriment les pouvoirs en place alors vaut mieux imaginer des programmes engloutisseurs de milliards et continuer à développer des usines nucleaires...


                  • AMIX (---.---.149.48) 17 décembre 2006 10:34

                    Alors, on va corriger quelques imbécilités lues ça et là en réaction à l’article :

                    * Une piles est un moyen de production, comme un moteur, une turbine, une chaudière...pas une source renouvelable. Aucun constructeur de pile n’a présenté ces engins comme des objets sans impact environnemental.

                    * c’est bien de vomir sur une techno, mais il faut bien tenter de mieux utiliser l’énergie mise à notre disposition sur la planète et dont les ressources finiront par se tarir...

                    * Qui dit mieux consommer, dit aussi moins rejeter de gaz à effet de serre. Ici, une diminution de 30% de rejets de CO2 est attendue par rapport à une cogénération de même puissance... pas forcément négligeable.

                    * Dans ce type de pile, pas besoin de catalyseurs à base de métaux précieux car la pile travaille à haute température (quelques centaines de degrés...). les solutions techniques existent et ne nécessitent pas de dépendre de richesses de pays « tiersmondistes » comme le disent certains (les africains du sud vont être ravis qu’ils font partie du tiers monde : 85% du platine est chez eux).

                    * Merci enfin de ne pas décourager les initiatives qui tentent quelque chose. Il n’y que ceux qui ne font rien qui ne se trompent jamais. On peut aussi se contenter de brûler du charbon, il y en a encore pour 400 ans devant nous... alors, tous au charbon ?


                    • AMIX (---.---.149.48) 17 décembre 2006 10:40

                      pour compléter le commentaire précédent, une pile à combustible n’a rien à voir avec du nucléaire... on utilise ici du gaz naturel, celui de nos chaudières murales ou de la gazinière... Je ne vois vraiment pas où vous allez chercher tout ça.

                      Essayez de vous cultiver un peu avant d’écrire des âneries.


                    • robin (---.---.98.193) 17 décembre 2006 21:06

                      oui,certe mais connaissez-vous ce site..... http://quanthomme.free.fr/....lol...... :-)) à examiner de toute urgence,les solutions existent..... !


                      • robin (---.---.98.193) 17 décembre 2006 21:08

                        « Il n’y a pas de crise de l’Energie, mais simplement une crise d’Ignorance » B.Fuller smileyhttp://quanthomme.free.fr/


                      • robin (---.---.98.193) 17 décembre 2006 21:14

                        Le nucléaire ?? vous voyez des C.N partout dans le monde ?? est-ce bien raisonnable ? non,la source d’énergie future sera renouvelable,pollution 0,libre,et accessible à tous gratuitement ou ne sera pas,l’équation est simple...http://quanthomme.free.fr/


                      • (---.---.211.187) 19 décembre 2006 11:49

                        une pile a combustible precedé d’une installation de craquage de gaz naturel ! quelle « usine à gaz » smiley !!!!! pourquoi s’emmerder à ce point alors que des solution réalistes existent déja : remplacer dans les immeubles collectif (la destination de cette pile a combustible) par de tous betes moteurs a explosion relies a un groupe electrogene avec récupération de la chaleur et production d’électricité concommitante. (moteur type « essence » si raccorde au reseau de gaz ou cuve propane, diesel (fioul) sinon ça existe déja ( et à des prix qui restent accecibles, reste à determiner si le retour sur investissement est envisageable) et ça s’appelle quelque chose comme cogénération « basse puissance » ou « basse température ». en tout cas ça peut etre envisagé si la chaudière classique tombe en panne.


                        • Brch90 (---.---.119.27) 26 décembre 2006 15:32

                          Il faut être conscient que les premiers moteurs ont été aussi des, comme vous le dites, des usines à gaz.

                          Il faut laisser la technique évoluer afin de progresser et on verra bien ce qu’il en sort.

                          Il est cependant certain qu’en ne faisant rien on ne risque pas d’évoluer beaucoup. Critiquer c’est facile mais proposer des solutions plus difficile !

                          Le chauffage au bois n’est pas une solution que l’on peut généraliser partout car il se renouvelle selon un cycle trop long par rapport à la consommation (cf celui du pétrole).

                          On progresse par le retour sur expérience...


                        • (---.---.52.122) 16 mars 2007 11:08

                          salut a tous

                          il faut continuer sur la voie de l hydrogene et de la pile puiske cest un vecteur tres propre denergie jai bien dit vecteur, nous sommes tous d accord quil faut au prealable obtenir l hydrogene par different moyens eux polluant En revanche je suis sur quvec un peu dinnovation nous arriverons a tirer lenergie necessaire a lobtention d hydrogene pour les besoins domestiques Il ya deja la piste de certaine cyanobacterie degageant de l hydrogene suite a la decomposition de leau grace a la photosyntese, on peux donc rever un jour a des toitures vertes produisant de lhydrogene, cote decomposition biomasse aussi il ya de lespoir du cote des bacterie et de la genetique il ya fort a parier que nous arriverons un jour par modification genetique a attribuer a une bacterie decomposant la biomasse ue fonction de synthese dhydrogene evidemment ces procedes ne pourront sans doute pas assouvir les activite humaine demandant de colossale quantite denergie mais suffiront sans doute largement a la fonction chauffage eclairage et appareillage domestique

                          nath

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