Chapitre 3 - Université de Bourgogne

Introduction aux SOFCs & Objectifs
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- ηélectrodes est défini comme la somme des surtensions anodique et cathodique. Ces surtensions
représentent les pertes énergétiques ayant lieu durant les différents phénomènes
électrochimiques et sont principalement liées à : la difficulté de transfert de charge à travers
l’interface électrode – électrolyte (surtension d’activation) ; La résistance due au transfert de
masse des espèces électroactives vers ou depuis les électrodes (surtension de concentration) ;
la résistance ohmique des électrodes. Ces phénomènes sont irréversibles.
- R correspond à la chute ohmique dans l’électrolyte et est principalement liée à la
conductivité spécifique du matériau utilisé, son épaisseur ou bien encore sa méthode de mise
en forme.
II.3 Atouts d’une pile SOFC
Les piles SOFC possèdent de nombreux avantages sur les actuels moyens de production
d’énergie. En effet, la production d’énergie associée aux PAC est dite « propre ». L’utilisation
d’hydrogène en tant que combustible permet de ne rejeter que de la vapeur d’eau et
contrairement aux moteurs thermiques aujourd’hui utilisés, le système ne produit aucune
émission de NOx ni de particules.
Le rendement associé aux SOFC est de l’ordre de 60%. Cette valeur est bien supérieure au
rendement (40%) 1 obtenu dans les conditions optimales pour les moteurs thermiques
développés aujourd’hui. Cela s’explique notamment par la présence de pièces mécaniques
(pertes d’énergie principalement par dissipation de la chaleur et par frottement entre les pièces
mécaniques) et par la limitation thermodynamique décrite par le cycle de Carnot.
Par rapport aux PEMFC, l’autre configuration de pile largement étudiée, les SOFC présentent
également quelques avantages :
En effet, la température de fonctionnement de l’ordre de 800-1000°C permet d’envisager
d’alimenter l’anode par d’autres carburants que l’hydrogène et notamment le gaz naturel ou
les gaz de synthèse et de réaliser ainsi un reformage interne à l’anode. De plus, l’anode d’un
1 http://www.ifp.fr
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