CELCER-EHT

CELCER-EHT

Aperçu

Développement de cellules céramiques à conduction anionique, durables, performantes et à bas coût pour la production d’hydrogène

DR FLORENCE LEFEBVRE-JOUD

CEA-LITEN
Le projet CELCER-EHT est centré sur le développement de matériaux et de procédés innovants pour la fabrication de cellules d’Electrolyse de la vapeur d’eau à Haute Température (EHT) présentant des performances et une durée de vie accrues par rapport à l’état de l’art actuel, tout en gardant la maîtrise des coûts. Il vise la production de cellules céramiques à conduction anionique de taille pré-industrielle (200cm²) et leur fonctionnement dans la plage de température 750-850°C, avec un taux de dégradation amélioré d’un facteur 5 (< 0.7% après 1 000 heures de fonctionnement).

Mots clés:

Hydrogène, Electrolyse, Céramique, Durabilité

Tâches

Nos recherches

Matériaux de cellule
Travaux conduits sur les matériaux constitutifs de l’électrode à hydrogène, de l’électrode à oxygène et des couches d’interface. Deux voies parallèles : amélioration des matériaux existants et développement de nouveaux matériaux.
Cellules et stacks performants
Mise en œuvre des matériaux les plus prometteurs sur des cellules complètes pour optimiser leur microstructure, les couches d’interface ; test de leurs performances électrochimiques et de leurs durabilités, en vue de sélectionner les plus performantes. Développement de joints auto-cicatrisants pour augmenter la robustesse du stack.
Passage des cellules à l’échelle pré-industrielle
Elaboration des cellules CELCER-EHT en grande taille (surface active supérieure à 100cm2) incluant les matériaux les plus prometteurs et validation de leur performance et durabilité en environnement stack.

Le consortium :

11 laboratoires académiques et 2 instituts du CEA
Des attendus scientifiques
Le projet CELCER-EHT va générer des avancées scientifiques et technologiques notables dans le domaine de la chimie et de la mise en œuvre des céramiques électrochimiques :
• Amélioration des matériaux céramiques actuels et développement de nouveaux matériaux en rupture pour augmenter la stabilité et la performance des cellules EHT,
• Compréhension des mécanismes de dégradation en fonctionnement à haute densité de courant et développement de stratégies de contrôle.
Impacts environnementaux
• Développement d’une filière industrielle à haute efficacité (de l’ordre de 90% du Pouvoir Calorifique Inférieur) pour la production d'H2 vert à coût maîtrisé
• Technologie modulaire sans catalyseurs PGM, compatible avec un couplage EHT-nucléaire
Développement de compétences
Formation de 13 doctorants et 18 post-doctorants
Celcer carte France