focus sur la pile à combustible
Cycle 4 & lycées
Enseignants
©Kadeg Boucher
Préambule
Ce document vise à se former aux sciences à distance.Faire des sciences, c’est tout autant apprendre des connaissances qu’une manière de travailler et nous espérons répondre à ce double objectif au travers ce ce diaporama.Pour ce faire, nous vous proposerons différentes activités permettant de vous interroger. Au cours de ces activités, faites des essais, des propositions. Prenez le temps d'explorer et de réfléchir.
« Je pense qu’un jour, l’hydrogène et l’oxygène seront les sources inépuisables fournissant chaleur et lumière. »
Jules Verne, L'île mystérieuse, 1874
Repères
Cette présentation se veut interactive. Pour repérer tous les éléments interactifs d'une page, cliquez sur cette icône , située en haut à droite de chaque page Grâce à l'icône située également en haut à droite, vous pouvez déplacer les éléments mobiles .
Et voici quelques icônes que vous pourrez retrouver dans cette présentation :
J'exerce mon esprit critique
Je me questionne
Je me teste
J'expérimente
Pour aller plus loin
Principe de fonctionnement
La pile à combustible consiste en l'oxydation d'un combustible, et la réduction d'un comburant aboutissant essentiellement à la production simultanée d'eau et d'énergie électrique. Elle est constituée par deux électrodes : une anode émettrice d'électrons et une cathode réceptrice d'électrons, séparées par un électrolyte permettant le passage des ions mais bloquant le passage des électrons. Dans cette présentation, nous nous intéresserons au cas de la pile à hydrogène, c'est-à-dire une pile où le combustible d'entrée est le dihydrogène et le comburant le dioxygène de l'air. Dans ce cas, la réaction qui se passe à l'anode est la suivante : Et à la cathode : (+ chaleur) Ces réactions se produisent grâce à la présence d'un catalyseur, mais qui n'est pas consommé lors de ces réactions.
Dans leur fonctionnement, quelle est la principale similitude entre une pile standard ou une batterie et une pile à combustible ? Quelle différence y a-t-il par rapport à l'approvisionnement en réactifs ?
Réponse
Pile à hydrogène
Les différents types de pile à combustible
Schéma
L'objectif est de reconstituer dans le cadre ci-contre le schéma d'une pile à combustible à l'aide des éléments mobiles proposés et en vous appuyant sur le texte et les définitions donnés ci-dessous.
La pile à combustible consiste en l'oxydation d'un combustible, ici le dihydrogène, et la réduction d'un comburant, ici le dioxygène, aboutissant essentiellement à la production simultanée d'eau et d'énergie électrique. Elle est constituée par deux électrodes : une anode émettrice d'électrons et une cathode réceptrice d'électrons, séparées par un électrolyte permettant le passage des ions mais bloquant le passage des électrons.
Coup de pouce
Réponse
Parole de chercheur
Interview de Fabrice Mauvy, chercheur à l'Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux
Retour sur la vidéo
Retrouvez les différents éléments qui constituent la maquette présentée dans la vidéo. Pour cela, associez chaque épingle à une des réponses proposées.
Quel est l'intérêt d'utiliser une pile à combustible dans cette maquette ? Pourquoi ne pas brancher directement le ventilateur sur le panneau photovoltaïque ?
Réponse
Retour sur la vidéo
Retrouvez la chaine énergétique correspondant à cette maquette.
Quels sont les éléments de cette maquette qui convertissent l'énergie d'une forme à une autre ? Quelle est l'énergie en entrée de ces éléments et quelle est l'énergie en sortie ?
Réponse
Un peu de vocabulaire :
Que pensez-vous de l'utilisation du mot combustible dans l'expression "Pile à combustible" ?
Réponse
L'hydrogène, source ou vecteur d'énergie ?
Réponse
Retour sur la vidéo
Retrouvez la chaine énergétique correspondant à cette maquette.
Quels sont les éléments de cette maquette qui convertissent l'énergie d'une forme à une autre ? Quelle est l'énergie en entrée de ces éléments et quelle est l'énergie en sortie ?
Réponse
Un peu de vocabulaire :
Que pensez-vous de l'utilisation du mot combustible dans l'expression "Pile à combustible" ?
Réponse
L'hydrogène, source ou vecteur d'énergie ?
Réponse
Contact
Cette ressource à distance a été élaborée par la Maison pour la science en Aquitaine
Retrouvez toutes nos ressources à distance sur notre site
Des questions, des commentaires, contactez-nous :
La Fondation Maison de la Chimie propose un grand nombre de ressources sur son site Médiachimie.
Cette ressource à distance a bénéficié du soutien de :
Qui sommes-nous ?
Pile à combustible - Puzzle
Maison pour la science Aquitaine
Created on January 5, 2021
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« Je pense qu’un jour, l’hydrogène et l’oxygène seront les sources inépuisables fournissant chaleur et lumière. »
Jules Verne, L'île mystérieuse, 1874
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La pile à combustible consiste en l'oxydation d'un combustible, et la réduction d'un comburant aboutissant essentiellement à la production simultanée d'eau et d'énergie électrique. Elle est constituée par deux électrodes : une anode émettrice d'électrons et une cathode réceptrice d'électrons, séparées par un électrolyte permettant le passage des ions mais bloquant le passage des électrons. Dans cette présentation, nous nous intéresserons au cas de la pile à hydrogène, c'est-à-dire une pile où le combustible d'entrée est le dihydrogène et le comburant le dioxygène de l'air. Dans ce cas, la réaction qui se passe à l'anode est la suivante : Et à la cathode : (+ chaleur) Ces réactions se produisent grâce à la présence d'un catalyseur, mais qui n'est pas consommé lors de ces réactions.
Dans leur fonctionnement, quelle est la principale similitude entre une pile standard ou une batterie et une pile à combustible ? Quelle différence y a-t-il par rapport à l'approvisionnement en réactifs ?
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Pile à hydrogène
Les différents types de pile à combustible
Schéma
L'objectif est de reconstituer dans le cadre ci-contre le schéma d'une pile à combustible à l'aide des éléments mobiles proposés et en vous appuyant sur le texte et les définitions donnés ci-dessous.
La pile à combustible consiste en l'oxydation d'un combustible, ici le dihydrogène, et la réduction d'un comburant, ici le dioxygène, aboutissant essentiellement à la production simultanée d'eau et d'énergie électrique. Elle est constituée par deux électrodes : une anode émettrice d'électrons et une cathode réceptrice d'électrons, séparées par un électrolyte permettant le passage des ions mais bloquant le passage des électrons.
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Quel est l'intérêt d'utiliser une pile à combustible dans cette maquette ? Pourquoi ne pas brancher directement le ventilateur sur le panneau photovoltaïque ?
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