Dans le cadre des TPE en 1ère S au lycée Saint Jean Hulst, nous avons finalement décidé de travailler sur le dihydrogène, après de nombreuses hésitations qui sont je crois le point commun de tous les TPE de première.
Cependant les différents sujets que nous avons abordés avant d'arriver au dihydrogène n'ont pas été inutiles car ils ont fait progresser notre réflexion et nous avons acquis des connaissances dans des domaines divers tels que : les piles, notamment les travaux de Volta, ou bien le LHC (accélérateur de particules) nous nous sommes également intéressé aux maison 100% autonomes du point de vue de l'énergie, ce qui est un sujet assez actuel, on le voit bien à la télévision. De plus par l'intermédiaire de ce travail nous avons entrevu ce que peut être le travail d'un chercheur dans des technologies de pointe comme le LHC.
Finalement nous nous sommes tournés vers le dihydrogène, l'élément déclencheur était un hors série de Science et Vie sur ce sujet qui nous a donné envie d'en savoir plus.
En effet c'est un sujet très actuel : les laboratoires de recherche travaillent de plus en plus sur les technologies relatives au dihydrogène car avec la montée vertigineuse du prix du pétrole de 2008, les hydrocarbures ont commencé à montrer leurs failles et le dihydrogène ses possibles atouts. Les associations environnementales et écologiques se penchent également sur le dihydrogène car l'utilisation de ce gaz ne pollue pas et il est présent en grande quantité dans notre environnement sous des formes différentes comme l'eau ou la biomasse.
Ce sujet nécessite des connaissances pluridisciplinaires, dont l'histoire pour la découverte et l'évolution des recherches sur l'hydrogène, la physique pour la conversion des énergies, la chimie pour les réactions chimiques mises en jeu et la biologie pour la production de dihydrogène grâce aux Micro-organismes Génétiquement Modifiés. L'exploitation du dihydrogène est également abordée sous un angle Economique car un aspect non négligeable de la recherche est le financement.
La problématique retenue est la suivante : L'hydrogène représente-t-il une solution au problèmes énergétiques de demain ? En effet les énergies fossiles posant des problèmes de plus en plus nombreux dont celui de leur disparition. C'est pourquoi on cherche aujourd'hui des solutions pour remplacer les hydrocarbures dans les utilisations que l'on en fait. On cherche des énergies nouvelles et des solutions pour demain dans les domaines automobile, maritime et aéronautiques. On hésite aujourd'hui entre les solutions liées à l'électricité et celles liées au dihydrogène. Nous avons choisi de nous intéresser à la seconde solution car elle est moins connue, il y a donc plus à apprendre.
Nous verrons l'évolution des recherches sur le dihydrogène et le mode de fonctionnement de la pile à combustible qui permet la production d'énergie électrique, puis le mode de production et de stockage du dihydrogène, pour voir enfin sa distribution et son utilisation dans la réalité à grande échelle.
SOMMAIRE
I Histoire et fonctionnement de la pile à combustible
1) Histoire
2) Quelques généralités
3) Fonctionnement de la pile à combustible
II Production du dihydrogène
•1) Les modes de production thermochimiques
•2) La production à partir du nucléaire
•3) La production par électrolyse
•4) Les procédés de production photobiologiques
III Stockage du dihydrogène
III Distribution et utilisation du dioxygène à grande échelle
1) Un mode de distribution différent pour des utilisations différentes
2) Des utilisations variés
Le groupe de TPE 1S4 :
Jee-seon Yang, François de La Taille, François Mallet