Mieux que l' hydrogène, la pile à hydrazine
Par Rédaction L'Usine Nouvelle - Publié leQuelle sera la voiture de demain ? La pile à combustible, qui produit de l'électricité utilisable ensuite par un moteur électrique, semble prometteuse. Sur ce segment, le constructeur japonais Daihatsu concocte un alternatif à l'hydrogène : l'hydrazine.
Application inédite
C'est avec l'Advanced Industrial Science and Technology (AIST), au Japon, que Daihatsu a développé cette nouvelle pile à combustible. Une pile à l'hydrazine. L'intérêt ? Cette pile n'utilise pas de coûteux catalyseurs contenant du platine. Elle utilise des métaux beaucoup moins nobles : du nickel à l'anode et du cobalt à la cathode, car le milieu est moins acide et ne nécessite pas de métaux très résistants à la corrosion. Des métaux bon marché : 3 euros par véhicule contre 2700 euros pour le platine.
Autre avantage : la pile produit plus de 200 mW/cm2, davantage qu'une pile à hydrogène similaire. "C'est beaucoup", commente une chercheuse du Groupe de Recherche en Electrotechnique et Electronique de Nancy, spécialisée sur la pile à combustible. "De quoi se permettre des petites tailles de pile". Comme le combustible est liquide à température ambiante, il peut être manipulé et stocké plus facilement que l'hydrogène. Enfin, l'hydrazine est un réducteur apprécié parce que ses sous-produits sont généralement l'azote gazeux et l'eau : pas un gramme de CO2 sous le capot.
Toxique. Seul problème jusqu'à présent : la sécurité du système. Poison redoutable au-delà d'une concentration massique de 30% et danger inflammable au-delà de 80%, les dérivés d'hydrazine n'ont rien d'inoffensif. "C'est un produit qu'on n'ose plus manipuler, il suffit de le regarder de travers pour le faire réagir", confie un industriel de la propulsion, secteur spatial où l'hydrazine est utilisée. La solution : fixer l'hydrazine chimiquement sur un groupe carbonyle, sous une forme solide et sûre appelé hydrazone dans le réservoir du véhicule. Et libérer uniquement la quantité nécessaire sous forme liquide : il suffit de remplir le réservoir avec de l'eau chaude pour libérer de l'hydrate d'hydrazine.
Le constructeur japonais envisage d'utiliser ce modèle de pile à combustible dans ses futurs petits véhicules low-cost, dans le giron de Toyota.
Ana Lutzky
Les autres vies de l'hydrazine
"Sépareur" de déchets nucléaires. Elle est aussi utilisée pour réduire les sels de métaux et d'oxydes de métaux à l'état métallique dans l'électrolyse du nickel ainsi que dans l'extraction du plutonium à partir de déchets nucléaires.
Propulseur de fusées. L'hydrazine est actuellement utilisée dans les moteurs à faible poussée de positionnement des satellites, il a la particularité de ne pas nécessiter de comburant : c'est un monergol. On se sert de ces propulseurs pour manœuvrer les engins spatiaux, notamment à usage de moteur auxiliaire de la navette spatiale. C'est la réaction très exothermique de décomposition qui fait fonctionner le propulseur. Elle est obtenue en faisant passer l'hydrazine sur un catalyseur : cette réaction très exothermique (le catalyseur de la chambre peut atteindre 800 °C) se déclenche en quelques millisecondes et permet un dosage très précis. Elle produit de grandes quantités de gaz chaud à partir d'un petit volume d'hydrazine liquide, ce qui en fait un bon propergol pour la propulsion.
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