Les scientifiques stupéfaits par une faille majeure dans la technologie énergétique du futur : 'Cet effet est loin d'être négligeable'
Les piles à combustible à hydrogène, souvent présentées comme la solution énergétique propre de demain, pourraient ne pas être aussi efficaces qu'on le pensait. Une nouvelle étude du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) révèle une fuite d'énergie inattendue dans les matériaux des piles à combustible lorsque la température dépasse 600 Kelvin (environ 620°F).
Les chercheurs se sont concentrés sur le zirconate de baryum, un matériau couramment utilisé dans les piles à combustible à haute température. Ces piles convertissent l'hydrogène en électricité avec peu ou pas de pollution, surpassant potentiellement les moteurs à combustion traditionnels. Cependant, leur efficacité diminue considérablement sous l'effet de la chaleur.
Les simulations ont montré que les températures élevées provoquent des vibrations microscopiques dans la structure atomique du matériau. Ces vibrations déplacent les électrons, créant des 'trous' qui drainent l'énergie du système. L'équipe a découvert que ces pertes étaient quatre fois plus importantes que ne le prévoyaient les modèles traditionnels.
'Les modèles classiques ne tiennent pas pleinement compte des vibrations induites par la température', explique Shenli Zhang, physicien au LLNL et premier auteur de l'étude publiée dans PRX Energy. 'Nos calculs montrent que cet effet est loin d'être négligeable.'
Cette découverte cruciale explique pourquoi les piles à combustible ne réalisent pas toujours leur plein potentiel. Plus important encore, elle ouvre la voie à des solutions. Les chercheurs ont développé un nouveau protocole de simulation pour quantifier précisément ces pertes énergétiques.
Cette avancée pourrait révolutionner la conception des piles à combustible. En identifiant les matériaux les plus résistants à ces effets thermiques, les scientifiques pourront développer des systèmes plus efficaces, réduisant ainsi les coûts et la pollution.
'Ces insights nous aident à quantifier les fuites électriques liées à la température', souligne Joel Varley, co-auteur et responsable du projet au LLNL. 'Ils nous donnent de meilleurs outils pour concevoir des matériaux ou des conditions opérationnelles minimisant ces pertes.'
Alors que les chercheurs perfectionnent cette technologie, les particuliers peuvent déjà contribuer à la transition énergétique. L'installation de panneaux solaires ou la participation à des programmes communautaires d'énergie propre permettent de réduire sa facture électrique tout en adoptant une énergie plus verte.
Des services comme EnergySage facilitent la comparaison des devis d'installation, pouvant générer jusqu'à 10 000$ d'économies. L'énergie propre et intelligente se rapproche chaque jour, et des découvertes comme celle-ci accélèrent incontestablement cette transition.
