Domaines : Informatique / Biologie / Electrochimie / Physique / Energie alternative / Pile à combustible / Développement durable
Contexte et enjeux du projet
Actuellement, les énergies fossiles, outre leur non-renouvelabilité, posent un véritable problème écologique, aussi bien pour les gaz qu’elles rejettent lors de leur combustion, que pour leurs techniques d’extraction. De nouvelles alternatives utilisant des sources d’énergies renouvelables, comme l’éolien, le solaire ou l’hydraulique se mettent progressivement en place. Le dihydrogène est un gaz qui présente le double avantage de produire uniquement de l’eau et aucun gaz à effet de serre lors de son utilisation dans une pile à combustible. L’autre intérêt de ce gaz est le rendement élevé de la pile à hydrogène, 50 à 60 % contre 25 % pour un groupe électrogène, qui pourrait lui assurer un avenir dans la production d’électricité, de chaleur ou encore dans la propulsion de véhicules. Le début des recherches se focalise aujourd’hui sur des moyens de production propres de ce gaz en quantité suffisante. Le projet "Production biologique d’hydrogène" mené pas les élèves de 1re année de Phelma est très intéressant car il même plusieurs disciplines scientifiques : de la biologie avec le choix des bactéries produisant du H2 à partir d’effluent contenant des acides organiques, de l’informatique avec le nano-ordinateur Raspberry pour l’automatisation du système, de la physique avec l’étude de l’intensité lumineuse de LEDs. De plus, ce projet s’inscrit également dans une démarche de développement durable : le bioréacteur élaboré ici sera en mesure de produire de l’électricité de manière propre grâce aux bactéries. Son seul déchet de fonctionnement sera de l’eau, rejetée par la pile à hydrogène au cours de son fonctionnement.  |
 |
> Cliquer sur les images pour les agrandir <
Objectifs
L’objectif final du projet est de réussir à produire de l’électricité via une pile à hydrogène alimentée par des bactéries photosynthètiques. Grâce à une luminosité et une température adaptée, ces organismes ont la possibilité de produire du dihydrogène lors de leur croissance. L’automatisation de différentes mesures (intensité lumineuse, température, débit de dihydrogène allant circuler dans la pile, et la tension finalement obtenue en sortie) et les réponses du système à d’éventuelles perturbations, ex baisse de luminosité, ainsi que le couplage de panneaux photovoltaïques et batteries alimentant les LEDs en continu, permettront la production en continue d’hydrogène et finalement d’électricité.
Enseignant responsable du projet :
Jean-Pierre MAGNIN