Application > Portable > Quelle type de pile?

Parmi les différents types de piles, deux seulement sont suceptibles d'avoir des applications portables: il s'agit des piles à combustible de type PEM et les piles à combustible de type direct methanol (DMFC). Ces deux piles à combustible sont caractérisées par leur faible température de fonctionnement: entre 60 et 80°C, ce qui diminue les problèmes de gestion thermique. Le principal défi est la miniaturisation des piles: du point de vue architecture, la micro pile devra donc soit être une version réduite des piles à combustible de type PEM et les piles à combustible de type direct methanol (DMFC) actuellement développées, soit être radicalement différente.

La première solution semble a priori la plus simple, mais la miniaturisation devrait avoir des limites. Créer des micro piles passe par la miniaturisation de tous les composants (pile, pompe, échangeurs, convertisseur de courant) ainsi que par la gestion des flux de chaleur et d'eau qui sont traditionnellement l'une des difficultés majeures de ce type de pile. D'autant qu'entre l'état de veille et celui de fonctionnement actif (dans le cas du portable), il y a une notable différence de puissance, donc il faut gérer une demande brusque de puissance et donc de combustible avec tous les flux que cela entraine. A ceci s'ajoute le problème du combustible, le méthanol étant corrosif et aucune méthode de stockage satisfaisante n'ayant été trouvée pour l'hydrogène. Si un autre combustible devait être utilisé, il faudrait alors en plus un micro reformeur. C'est pourquoi certains, comme le CEA, s'orientent sur des pistes différentes: en se basant sur les techniques de la micro électronique, ils créent une pile constituée d'éléments faits avec de nouveaux matéraux (membrane en polyimides sulfonés ou électrodes en mélange polymère conducteur avec du platine) et empilés (sous forme de couches minces de quelques microns) sur un substrat de silicium.

Autre problème de taille à résoudre: le carburant. Il est hors de question d'utiliser de l'hydrogène liquide ou gazeux pour des questions de sécurité. Une solution est d'utiliser du méthanol ou bien de produire de l'hydrogène à partir de borhydrure de sodium NaBH4.