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Une première en France : des piles à combustible au gaz naturel expérimentées en conditions réelles
: La Vitovalor 300-P comprend, outre le module pile à combustible, une chaudière d'appoint gaz à condensation, un ballon d'ECS et un réservoir tampon - © © Viessmann

Une première en France : des piles à combustible au gaz naturel expérimentées en conditions réelles

ISABELLE DUFFAURE-GALLAIS |  le 22/10/2014  |  pilecombustibleEnergieMoselleFrance entièreTechnique

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A Forbach (Moselle), l’expérimentation de trois piles à combustible au gaz naturel est menée par un consortium conduit par GrDF. L’objectif : développer sur le marché français cette technologie adaptée aux petits bâtiments très bien isolés.

La ville de Forbach (Moselle) a inauguré le 16 octobre 2014 trois installations expérimentales de piles à combustible au gaz naturel, produisant électricité et chaleur, dans trois bâtiments rénovés de la commune : une maison individuelle occupée par un gardien de stade, une crèche de 25 berceaux et deux logements collectifs.

Ambitions sur le marché français

Cette technologie fait l’objet d’un projet ambitieux de développement sur le marché français dans le cadre d’un consortium associant GrDF, Viessmann, le Crigen (l’un des laboratoires de la direction Recherche & Technologies de GDF Suez) et le Costic (Comité scientifique et technique des industries climatiques) et soutenu par l’Ademe.

La Mairie de Forbach est aussi particulièrement impliquée puisque son député-maire, Laurent Kalinowski, a remis en janvier 2014 au gouvernement, avec le sénateur Jean-Marc Pastor, un rapport sur l’hydrogène, en tant que vecteur de la transition énergétique. La ville de Forbach a tout naturellement  souhaité passer de la théorie à la pratique en participant au projet. « L’objectif de ce projet, nommé EPILOG, est de préparer l’introduction commerciale en France, à l’horizon 2016, de la pile à combustible au gaz naturel développée par Viessmann via la réalisation de ces trois tests en conditions réelles », indique Ludovic Thiébaux, responsable Marketing Produits de GrDF.

Technologie de micro cogénération la plus aboutie

Avec son excellent rendement électrique (jusqu’à 60 %), cette technologie de micro cogénération est particulièrement adaptée pour couvrir les besoins des maisons individuelle neuves ou rénovées de haute performance.

« Les produits les plus avancés sont désormais suffisamment matures techniquement pour être commercialisés mais leur succès nécessite une adaptation aux spécificités du marché visé dans chaque pays ainsi qu’une préparation de l’environnement réglementaire et des acteurs de la filière », souligne Ludovic Thiébaux.

La pile à combustible au gaz naturel Viessmann  intègre un cœur de pile Panasonic au sein d’un produit packagé (modèle Vitovalor 300-P), qui comprend un ballon de stockage d’énergie de 170 l et d’ECS de 46 l ainsi qu’une chaudière permettant l’appoint.

Hydrogène consommé dès sa production

Le cœur de pile est de type PEM (Proton Exchange Membrane). Il transforme le gaz naturel en hydrogène qui réagit avec l’oxygène de l’air, entre deux électrodes (anode et cathode) séparées par un électrolyte. Cette réaction d’oxydoréduction assure une production d’électricité, la chaleur fatale étant récupérée, via un échangeur, pour participer au chauffage et à la production d’eau chaude sanitaire. La transformation directe de l’énergie chimique en énergie électrique, par la pile, élimine toute perte intermédiaire et améliore donc le rendement énergétique global de la production d’électricité et de chaleur. D’un rendement électrique compris entre 35 % et 40 % et d’une durée de vie supérieure à dix ans, les piles à combustible de type PEM présentent aujourd’hui le meilleur compromis technico-économique, selon ses promoteurs.

D’une puissance thermique totale de 20 kW et électrique de 750W, la pile à combustible Viessmann est destinée à fonctionner en continu pendant vingt heures, puis se régénère en quatre heures.

Mesures sur deux ans

Le Costic, avec l’appui du Crigen, a instrumente entièrement l’expérience via un dispositif de mesures en continu (des capteurs équipant une quinzaine  de points de mesure par site), pour disposer de données quantitatives fiables permettant la mesure des performances.

A l’issue de cette phase test, les résultats permettront de confirmer les promesses de la technologie auprès des pouvoirs publics et de la promouvoir, via des actions de communication auprès des clients et de formation auprès des installateurs.

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