Modèle analytique d’électrolyseurs PEM : approche adimensionnelle

Résumé : L'étude présente les résultats de calculs d'un modèle analytique adimensionnel en régime stationnaire et isotherme portant sur l'ensemble de l'AME d'un électrolyseur basse pression, basse température de type PEM. A l'échelle locale, en 1D, les équations prises en compte sont la conservation du courant dans l'AME, les réactions électrochimiques au sein des couches actives et le transfert de matière à travers la membrane. La résolution a permis d'obtenir des expressions analytiques des surtensions d'électrodes, de la chute ohmique et de la teneur en eau à la membrane. De plus, l'étude propose une expression mathématique simple de la surtension totale du système en fonction de nombres adimensionnels opérationnels (βa,βc,βm) et intrinsèques au système (wa,Π), similaires à des nombres adimensionnels de Thiele [1] et de Wagner [2]. L'approche adimensionnelle permet de quantifier analytiquement les sources d'irréversibilité(irréversibilité(chute ohmique, surtensions d'activations anodique et cathodique, cf fig 1 et 2), respectivement pour les faibles et moyennes densités de courant. Cette étude propose une approche originale et simple (dans son emploi) pour l'analyse et la prévision des performances d'un électrolyseur PEM basse pression, basse température. En outre, ce modèle analytique peut être implémentédansimplémentédans une boucle de contrôle commande.
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Poster communications
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http://hal.univ-reunion.fr/hal-01953495
Contributor : Marie-Laure Perony-Charton <>
Submitted on : Thursday, December 13, 2018 - 9:00:26 AM
Last modification on : Thursday, March 28, 2019 - 11:24:13 AM
Long-term archiving on : Thursday, March 14, 2019 - 12:54:12 PM

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Farid Aubras, Miloud Bessafi, Jonathan Deseure, Amangoua Jean-Jacques Kadjo, Brigitte Grondin-Perez, et al.. Modèle analytique d’électrolyseurs PEM : approche adimensionnelle. Réunion Plénière, Groupement de Recherche HySPàC UMR CNRS 7285, May 2017, Limoges, France. 2017. ⟨hal-01953495⟩

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