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Expérience 5 : Produire de l'électricité à partir de vin ou de bière
Essayez d'autres combustibles tels que du vin, de la vodka, de la bière en remplacement de l'éthanol pur. Respecter la proportion d'alcool
dans la solution de remplacement. Suivre les étapes de l'expérience 1. Produire de l'électricité à partir d'éthanol et d'eau.
Attention :
1. la concentration de votre solution doit toujours respecter les limites prescrites, entre 5% et 15 % d'alcool. Si vous utilisez un
alcool dont la concentration atteint les 20 % ou plus, il est indispensable de le mélanger à de l'eau afin de ne pas dépasser les
15 -20 % d'alcool.
2. L'utilisation d'éthanol contenant des arômes (vin, etc) peuvent altérer la performance de la pile à combustible. Pour cette
raison, nous conseillons de pratiquer ces expériences avec des alcools variés après avoir effectué les autres expériences à
l'aide d'éthanol pur et d'eau. (5 – 15 %).
Lorsque vous aurez terminé les étapes de l'expérience 1, en utilisant d'autres alcools, vous observerez que l'hélice tourne très lentement
ou pas du tout. Cette baisse de performance est liée au fait que certains alcools contiennent des composants (arômes) qui peuvent
altérer le bon fonctionnement de la membrane de la pile à combustible. Vous pouvez utiliser un multimètre ou l'accessoire de mesures
de Horizon (FCJJ – 24) pour mesurer la tension aux bornes de la pile à combustible et comparer ces mesures avec celles obtenues
précédemment.
Expérience 6 : Etude de l'effet de la température ambiante
Note : Avant de souffler de l'air chaud vers la pile à combustible, tester tout d'abord la température du flux d'air sur vos mains afin de
vous assurer qu'il ne dépasse pas 60 degrés C.
Etape 1: Utiliser un sèche cheveux pour souffler de l'air chaud de chaque côté de la pile à combustible ou préchauffez quelque peu la
solution d'éthanol du réservoir. Vous observerez que dans ces conditions, l'hélice tourne plus vite.
Etape 2: Utiliser un multimètre ou l'accessoire de mesures de Horizon (FCJJ- 24) pour mesurer la tension (Volts) produite par la pile à
combustible. Vous constaterez que sous différentes conditions de température, la pile à combustible produira des tensions électriques
différentes. Vous pouvez également reporter les différentes valeurs de température et de tension sur un papier et tracer la courbe de la
tension en fonction de la température, puis déterminer la température de fonctionnement optimale pour cette pile à combustible.
Soumis à une température plus élevée, les atomes ont tendance à s'agiter et rentreront plus facilement en interaction avec le catalyseur
situé à la surface de la membrane. L'augmentation du nombre d'interactions la réaction s'accélère et la pile à combustible produit plus
d'énergie électrique, ce qui accélère le moteur et l'hélice.
Conclusions :
1. Une température plus élevée rendra plus probable la réaction des molécules d'éthanol avec le catalyseur à la surface de la
membrane et accélèrera la réaction électrochimique.
2. Une température plus élevée peut également rendre la membrane plus efficace dans l'échange de protons, donc d'augmenter la
quantité d'énergie électrique produite et la rotation de l'hélice. Il est donc possible d'augmenter la puissance des piles à combustible à
éthanol DEFC en augmentant leur température ou la température du combustible.
Dépannage
A. L'hélice ralentit ou s'arrête complètement
Solution :
a. Débrancher les câbles du moteur des bornes de la pile à combustible. Placer l'extrémité du tuyau de purge au dessus d'un
conteneur puis vidanger le contenu acidifié de la pile à combustible. Maintenir le dispositif de purge ouvert afin que le combustible
usagé s'écoule de la pile et laisse la place à du combustible frais. Attendre 5 à 10 minutes puis brancher à nouveau les pinces
crocodiles des conducteurs électriques du moteur sur les bornes de la pile à combustible. Si nécessaire, donner une légère impulsion
à l'hélice pour induire la rotation, puis observer l'hélice tournant à vitesse constante.
b. Vérifier le niveau de combustible dans le réservoir. Si celui-ci n'est pas assez haut, le liquide ne parviendra pas à remplir la
chambre de la pile à combustible par gravité. Préparer alors une nouvelle solution éthanol – eau selon (5 – 15 %) et la verser dans le
réservoir.
B. Après que les tuyaux et les conducteurs électriques ont été branchés à nouveau, l'hélice ne se met pas à tourner.
Solution:
a. S'assurer que les conducteurs électriques sont bien branchés sur les bornes de la pile à combustible.
b. S'assurer que le tuyau en provenance du réservoir est bien branché sur l'embout de la pile à combustible.
c. Vérifier que le tuyau d'acheminement du combustible permet bien à celui-ci de circuler librement et d'atteindre la pile à combustible
sans entrave.
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