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Conception Produit Process
Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
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Vers l'éco-conception des piles à combustible.

Lucien DUCLOS, Université Grenoble Alpes, Soutenue le 4 octobre 2016
Directeurs de thèse : Guillaume MANDIL (GSCOP), Pierre-Xavier THIVEL et Lenka SVECOVA (LEPMI), Valérie LAFOREST (Ecole des Mines de Saint-Etienne).

Dans un contexte mondial où le besoin en énergie semble toujours croissant, le développement de nouvelles solutions de production d'énergie est primordial. Les énergies renouvelables sont de plus en plus utilisées pour répondre à cette demande, mais elles ne permettent pas d'assurer une production contrôlée. Cependant, le stockage électrochimique de l'énergie, notamment sous forme de dihydrogène, permet de palier les fluctuations de la production, qui dépend des conditions météorologiques. Les piles à combustible de type piles à combustible à membrane échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane Fuel Cell - PEMFC), produisent, à partir de dihydrogène et de dioxygène, de l'électricité et de la chaleur avec comme seul sous-produit de l'eau. Les réactions d'oxydoréduction mises en jeu, sont catalysées par du platine présent dans les électrodes des PEMFC. Compte tenu du coût de ce métal et de ses ressources limitées, il est nécessaire d'assurer son recyclage lors de la fin de vie de la pile à combustible. L'objectif de ce travail, est d'étudier la faisabilité du recyclage des assemblages membrane électrodes (AME) des PEMFC puis d'en évaluer l'impact environnemental. La majeure partie de cette étude est consacrée au développement en laboratoire d'un procédé de récupération du platine contenu dans les électrodes des piles à combustible. Dans un premier temps, plusieurs procédés de récupération du platine des AMEs sont développés en laboratoire. Les données expérimentales sont récoltées pour la réalisation de l'analyse environnementale. La comparaison environnementale des procédés est réalisée grâce à une méthode d'analyse du cycle de vie (ACV). Le modèle d'ACV créé est mis à jour en fonction des résultats expérimentaux obtenus lors de l'optimisation des procédés Cette thèse financée par la région Rhône-Alpes est menée en étroite collaboration entre le LEPMI, le département PIESO de l'institut Henri FAYOL et le G-SCOP la partie analyse environnementale.

Mise à jour le 9/2/2017

mise à jour le 9 février 2017

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes