Pile à combustible et réaction d'oxydoréduction
Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique
À retenir
• Une pile à combustible nécessite un apport continu en réactifs gazeux (souvent H_2 et O_2). • Oxydation à l'anode : H_2 2\,H^+ + 2\,e^-. • Réduction à la cathode : O_2 + 4\,H^+ + 4\,e^- 2\,H_2O. • Bilan propre : 2\,H_2 + O_2 2\,H_2O (rejet d'eau).
Le cours
1. Principe de la pile à combustible Une pile à combustible est un générateur électrochimique alimenté en continu par des réactifs (généralement du dihydrogène et du dioxygène). Tant que l'alimentation en gaz est maintenue, elle produit de l'énergie électrique de manière ininterrompue. 2. Réactions aux électrodes Dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) fonctionnant en milieu acide : • À l'anode (pôle négatif) : le dihydrogène est oxydé : H_2 2\,H^+ + 2\,e^- • À la cathode (pôle positif) : le dioxygène est réduit : O_2 + 4\,H^+ + 4\,e^- 2\,H_2O 3. Bilan écologique La réaction globale est 2\,H_2 + O_2 2\,H_2O. Le seul rejet au niveau de la pile est de l'eau pure, ce qui en fait une technologie non polluante à l'usage.
Dans ce chapitre
- Pile électrochimique et réactions d'oxydoréduction de classe de 1ère
- Énergie chimique et pouvoir calorifique de classe de 1ère
- Travail électrique et énergie stockée de classe de 4e
- Principe de fonctionnement d'un accumulateur
- Réactions de charge et de décharge d'un accumulateur
- Capacité d'un accumulateur et énergie stockée
- Tension à vide, tension en charge et résistance interne
- Pile à combustible et réaction d'oxydoréduction
- Hydrogène, production et stockage de l'hydrogène
- Rendement d'une conversion d'énergie chimique en énergie électrique
- Couche de protection et durée de vie d'un accumulateur
- Choix d'un mode de stockage selon un besoin énergétique
- Bilan énergétique d'un procédé électrochimique et rendement faradique
- Bilan : Synthèse et méthode sur Stockage et conversion de l'énergie : accumulateurs et piles à combustible