FR2844782A1 - Systeme d'alimentation en gaz d'une pile a combustible et procede de mise en oeuvre. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système (6) d'alimentation en hydrogène pour une pile à combustible (19), comportant au moins une anode (20) et au moins une cathode (21) du type comprenant :- une première chambre contenant un catalyseur relié à une conduite d'introduction d'un carburant à base d'hydrocarbures et à une conduite de sortie d'hydrogène ;- une deuxième chambre contenant un catalyseur relié à une conduite d'introduction d'air et à une conduite de sortie des gaz de combustion,tel que le catalyseur est un catalyseur de craquage sélectif et en ce que des moyens d'échange thermique sont montés entre la première chambre et la deuxième chambre.Elle concerne encore un procédé mettant en oeuvre ce système.

Description

i

SYST ME D'ALIMENTATION EN GAZ D'UNE PILE

COMBUSTIBLE ET PROC D DE MISE EN OEUVRE

La présente invention concerne un système d'alimentation en 5 gaz d'une pile à combustible, ce système comprenant en particulier un catalyseur de craquage sélectif, ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre

permettant de produire de l'énergie électrique.

Les piles à combustible sont connues pour leur utilisation pour

alimenter en énergie électrique des moteurs électriques de véhicules à 10 propulsion électrique.

Les piles à combustible classiquement utilisées sont des piles à

membranes échangeuses de protons "PEMFC".

Une pile à combustible de ce type fonctionne au moyen d'hydrogène et d'oxygène qui réagissent par voie électrochimique, 15 l'hydrogène étant oxydé à l'anode et l'oxygène étant réduit à la cathode. Le fonctionnement de ces piles à combustible nécessite donc un apport d'oxygène et d'hydrogène. L'oxygène est classiquement apporté par une alimentation en air, tandis que l'hydrogène utilisé est soit issu 20 d'un stockage dans un réservoir, soit obtenu par transformation d'un carburant, par exemple par reformage catalytique d'essence en hydrogène. Le reformage catalytique permet l'obtention d'hydrogène et

de dioxyde de carbone à partir d'essence, d'eau et d'oxygène.

Les gaz obtenus par le reformage obtenu sont en réalité un 25 mélange de gaz dont les principaux composants sont l'hydrogène et le dioxyde de carbone, mais qui comprend également du monoxyde de carbone, de l'eau non totalement convertie, de l'azote en provenance de l'air d'alimentation et des traces de méthane ou d'ammoniac. La composition du mélange dépend de la température de réaction, de la 30 pression et des rapports molaires eau/carburant et/ou oxygène/carburant. Néanmoins, quelles que soient les conditions opératoires, la concentration en monoxyde de carbone reste supérieure à la teneur

tolérée par l'anode de la pile à combustible. Plusieurs étapes de purification du reformat s'avèrent donc indispensables avant l'introduction du mélange dans la pile à combustible. La mise en oeuvre de ces étapes de purification est en général relativement encombrante 5 et nécessite un contrôle fin de la température et de l'introduction d'air.

Le brevet US 3,962,411 décrit un système de production d'hydrogène pour alimenter une pile à combustible par craquage de carburants hydrocarbonés. Ce système comprend un réacteur et une zone de combustion, aucun transfert de chaleur vers le réacteur n'est 10 prévu. En outre, les fluides produits par la pile ne sont pas utilisés

pour produire de l'énergie électrique.

La présente demande a donc pour objet un système

d'alimentation d'une pile à combustible qui utilise une technique de transformation chimique de l'essence plus simple et d'encombrement 15 plus faible.

Le système selon l'invention permet l'alimentation en hydrogène d'une pile à combustible comportant au moins une anode et au moins une cathode. Le système comprend: une première chambre contenant un catalyseur reliée à une conduite d'introduction d'un 20 carburant à base d'hydrocarbures et à une conduite de sortie

d'hydrogène; une deuxième chambre contenant un catalyseur reliée à une conduite d'introduction d'air et à une conduite de sortie des gaz de combustion. Le système comprend des moyens d'échange thermique montés entre la première chambre et la deuxième chambre. En outre, le 25 catalyseur utilisé est un catalyseur de craquage sélectif.

Le craquage est une technique qui peut être mise en oeuvre par

des moyens de faible encombrement, de ce fait elle est parfaitement adaptée à une intégration dans un véhicule. De plus les moyens utilisés pour la mise en oeuvre de cette technique sont disponibles dans le 30 commerce.

Le système selon la présente invention comprend deux chambres comprenant chacune un catalyseur de craquage. Une réaction de craquage catalytique a lieu dans une des chambres pendant qu'une

régénération d'un catalyseur a lieu dans l'autre chambre.

Selon un mode de réalisation préféré, un seul catalyseur est positionné à l'interface de la chambre o est effectué le craquage du carburant, et de la chambre de combustion o a lieu la régénération du catalyseur. Ainsi, pendant que la réaction de craquage est effectuée sur une partie du catalyseur, l'autre partie du catalyseur est régénérée. Le système selon la présente invention comprenant une chambre de réaction et une chambre de combustion intégrées, l'exothermicité de la combustion permet de compenser au moins en

partie l'endothermicité de la réaction de craquage.

Selon une réalisation préférée, le système selon la présente invention comprend un évaporateur relié à la première chambre, capable de stocker un carburant à base d'hydrocarbures. Cet évaporateur est traversé par la conduite d'alimentation en hydrogène, en vue d'un échange thermique entre l'hydrogène et le carburant 15 stocké dans l'évaporateur. La conduite d'alimentation en hydrogène qui traverse l'évaporateur est la conduite qui transporte l'hydrogène produit lors de la réaction de reformage jusqu'à l'anode de la pile à combustible. De façon avantageuse, les moyens d'échange thermique sont 20 montés de manière à refroidir l'hydrogène issu de la première chambre

jusqu'à la température de fonctionnement de la pile à combustible.

Ces moyens d'échange thermique sont montés de manière à

réchauffer les hydrocarbures jusqu'à leur température de vaporisation.

Le système d'alimentation selon l'invention est relié à une pile 25 à combustible alimentée à l'anode par de l'hydrogène issu de la première chambre dudit système au moyen d'une conduite d'alimentation munie d'une vanne de régulation de la pression et alimentée à la cathode par de l'air. Cette pile permet la production

d'eau à la cathode.

La cathode de la pile est avantageusement reliée en aval à un moyen de liquéfaction de la vapeur d'eau issue de la cathode, ce moyen de liquéfaction de l'eau étant lui-même relié à une réserve d'eau liquide. La réserve d'eau liquide est reliée en aval à la conduite d'alimentation de la cathode. Au moyen de cette réserve d'eau, on

assure la saturation en eau de l'air à l'entrée de la cathode.

Le système d'alimentation selon l'invention est relié à une pile à combustible, et une turbine de détente des gaz reliée à un 5 compresseur est disposée en aval de cette pile. Cette turbine est traversée par les gaz issus du compartiment cathodique de la pile et refroidie par un dispositif de refroidissement, et le compresseur est

traversé par de l'air destiné à alimenter la cathode de la pile.

La turbine de détente des gaz peut également être alimentée par 10 les gaz de combustion issus de la deuxième chambre refroidis par le

dispositif de refroidissement.

De manière préférée, le système de refroidissement utilisé pour refroidir les gaz chauds issus de la chambre de régénération est le

système de refroidissement du véhicule.

Ce système de refroidissement permet d'abaisser la température des gaz à une valeur acceptée par les matériaux de la turbine,

généralement cette température est d'environ 800 à 850'C.

Avantageusement, la turbine de détente des gaz est reliée à un moyen de production d'énergie électrique à partir de l'énergie 20 mécanique produite par ladite turbine de détente des gaz. L'énergie électrique ainsi produite peut être utilisée pour alimenter le moteur électrique du véhicule. Selon cette variante du système, au moins une partie des fluides issus de la pile, ainsi qu'au moins une partie des fluides issus de la réaction de combustion, sont utilisés pour produire 25 de l'énergie électrique utilisable par le moteur du véhicule. Cette

variante permet donc l'utilisation d'une pile électrique de puissance plus faible, qui est généralement une pile de cot et d'encombrement réduits et dont la consommation en hydrogène - et par voie de conséquence en carburant à base d'hydrocarbures - est diminuée par 30 rapport aux piles classiques.

De manière préférée, le système selon l'invention est tel que la première et la deuxième chambre sont chacune reliées à deux conduites d'entrée et deux conduites de sortie. Chacune de ces conduites comprend au moins une vanne commandée par une unité de commande apte à disposer lesdites vannes successivement dans une première et une seconde positions. Dans la première position, une conduite d'entrée de carburant et une conduite de sortie d'hydrogène sont reliées à la première chambre et une conduite d'entrée d'air et une conduite de 5 sortie de gaz de combustion sont reliées à la deuxième chambre. Dans une deuxième position une conduite d'entrée d'air et une conduite de sortie de gaz de combustion sont reliées à la première chambre et une conduite d'entrée de carburant et une conduite de sortie d'hydrogène

sont reliées à la deuxième chambre.

La première position correspond à une première séquence de fonctionnement du système et la deuxième position correspond à une

deuxième séquence de fonctionnement du système.

Selon la première séquence, la réaction de craquage a lieu dans la première chambre et la combustion dans la deuxième chambre puis 15 selon la deuxième séquence, la réaction de craquage a lieu dans la

deuxième chambre et la combustion dans la première chambre.

La présente demande se rapporte également à un procédé de

production d'énergie électrique, tel que l'on introduit un carburant à base d'hydrocarbures dans une zone de craquage, on effectue la 20 réaction de craquage de ce carburant pour obtenir de l'hydrogène.

Simultanément on effectue une régénération d'un catalyseur de craquage, on alimente l'anode d'une pile à combustible avec l'hydrogène produit lors de la réaction de craquage, on alimente la cathode de la pile à combustible avec de l'air comprimé. On récupère 25 les gaz produits à la cathode de la pile, on récupère les gaz issus de la régénération du catalyseur, on mélange ces gaz, on refroidit ce mélange de gaz, on détend ce mélange de gaz, on récupère une partie de l'énergie mécanique produite par la détente pour comprimer de l'air alimentant la cathode de la pile à combustible, l'autre partie de 30 l'énergie mécanique produite par la détente étant transformée en

énergie électrique.

Les catalyseurs aptes à mettre en oeuvre un craquage sélectif utilisables dans le système selon la présente invention sont de préférence choisis parmi les catalyseurs sous forme de mousses métalliques, les monolithes, les catalyseurs possédant une structure en nid d'abeilles. Ces structures de catalyseur permettent de minimiser la perte de charges, en particulier les pertes de charges sont beaucoup moins importantes que celles obtenues lors de l'utilisation de lits 5 fluidisés. Généralement, les catalyseurs utilisés seront en platine ou en nickel. Dans le système selon la présente invention, on pourra utiliser

soit deux catalyseurs; l'un placé dans la première chambre et l'autre dans la deuxième chambre, soit de préférence un seul catalyseur placé 10 à l'interface entre la première et la deuxième chambres.

La réaction de craquage conduit à un dépôt de matières carbonées sur le catalyseur, lorsque ce dépôt est important, on dit que le catalyseur est "coké", le rendement de la réaction de craquage

diminue au fur et à mesure que le catalyseur se coke.

Par conséquent, le catalyseur doit être régénéré au bout d'une certaine période de fonctionnement. Cette régénération s'effectue par combustion en présence d'oxygène, cette étape est généralement

nommée "étape de régénération du catalyseur".

Le système selon l'invention comprend de préférence, un 20 évaporateur capable de stocker un carburant à base d'hydrocarbures, cet évaporateur est traversé par la conduite d'alimentation en hydrogène. De manière préférée, le système comprendra au moins deux évaporateurs qui auront séquentiellement la même fonction. Pendant la première séquence, le carburant du premier évaporateur alimente la 25 première chambre o est effectué le craquage du carburant. Pendant cette séquence, le deuxième évaporateur se remplit en carburant, ce carburant est simultanément réchauffé au sein dudit deuxième évaporateur par échange thermique avec l'hydrogène chaud produit par la réaction de craquage dans la première chambre. A la fin de cette 30 première séquence, il n'y aura plus de carburant dans le premier évaporateur. Puis dans une deuxième séquence, le carburant contenu dans le deuxième évaporateur alimente la deuxième chambre o est effectué le craquage du carburant. En même temps, le premier évaporateur se remplit de carburant qui est simultanément réchauffé par échange thermique au moyen de l'hydrogène chaud produit par le craquage dans

la deuxième chambre.

De manière à optimiser le rendement du système d'alimentation S de la pile, la chambre o est effectué le craquage catalytique est avantageusement maintenue sous une pression supérieure à la pression atmosphérique. De manière préférée, une pression de 0,6MPa (6 bar) peut être choisie. La température de la chambre o est effectué le craquage est d'environ 700'C. Même si cette réaction est 10 endothermique, la température de 700'C est maintenue grâce à un apport de chaleur de la chambre o est effectué la combustion du catalyseur. La pression maintenue dans la chambre o a lieu la combustion

du catalyseur est de l'ordre 0,45MPa. En outre, la température d'entrée 15 de l'air dans la chambre de combustion est d'environ 300'C.

L'hydrogène issu de la première chambre qui est typiquement à une pression de 0,6MPa est détendu jusqu'à la pression de fonctionnement de la pile qui est d'environ 0,45Mpa, au moyen d'une vanne de régulation de la pression. Une haute pression de craquage 20 permet d'optimiser le temps de réponse du système au moyen de la

vanne de régulation de la pression positionnée avant la cathode.

Selon une autre variante préférée, une vanne de régulation de la pression est placée sur la conduite d'alimentation de la pile en hydrogène, cette vanne de régulation permet de diminuer la pression 25 jusqu'à la pression de fonctionnement de la pile. La pression de fonctionnement de la pile est d'environ 0,45MPa et la température est

d'environ 80'C.

La présente invention et ses avantages seront mieux compris à

l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre 30 d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur

lesquels les figures 1 et 2 présentent les deux séquences de

fonctionnement d'un système de production d'énergie électrique.

Les flèches en trait plein correspondent à des conduites qui sont traversées par un fluide dans la séquence considérée. Les conduites en trait plein sont utilisées dans le fonctionnement du système de production d'énergie électrique dans la séquence considérée.

Les flèches en traits interrompus correspondent à des conduites 5 qui ne sont pas parcourues par un fluide dans la séquence considérée.

Ces conduites ne sont pas utilisées dans le fonctionnement du système

de production d'énergie électrique dans la séquence considérée.

La figure 1 illustre schématiquement la première séquence de la mise en oeuvre d'un système d'alimentation en gaz d'une pile à 10 combustible selon l'invention et plus généralement la mise en oeuvre d'un système de production d'énergie électrique qui utilise le système

d'alimentation selon l'invention.

La figure 2 illustre schématiquement la deuxième séquence de la mise en oeuvre du système pour alimenter une pile à combustible et 15 plus généralement la mise en oeuvre d'un système de production d'énergie électrique utilisant le système d'alimentation en gaz selon l'invention. Sur la figure 1, selon une première séquence, un système d'alimentation en gaz d'une pile à combustible comprend une pompe 49 20 pour injecter un carburant à base d'hydrocarbures dans une conduite 1, la conduite 1 est reliée au niveau de la vanne 2 à une conduite 47. La

conduite 47 alimente l'évaporateur 15 en carburant.

Le carburant est stocké dans l'évaporateur 15 o il est réchauffé par échange thermique par les gaz traversant l'évaporateur, 25 ces gaz arrivent dans l'évaporateur par la conduite 14 et en sortent par

la conduite 16.

Un autre évaporateur contient un carburant chaud qui est introduit dans le réacteur intégré 6 au moyen de la conduite 5 munie

d'une vanne 50 en position ouverte.

Dans ce réacteur 6, le carburant traverse successivement un échangeur de chaleur 7, une chambre 8 o il réagit en présence du catalyseur 10 pour donner de l'hydrogène. Le catalyseur 10 est positionné à l'interface entre les zones 7, 8, 9 et 11, 12, 13 du réacteur 6. L'hydrogène traverse l'échangeur 9 puis sort du réacteur 6 par la conduite 14 munie d'une vanne 51 en position ouverte. L'hydrogène est refroidi dans l'évaporateur 15 par échange thermique avec le

carburant qui arrive dans cet évaporateur.

L'hydrogène refroidi sort de l'évaporateur par la conduite 16.

La conduite 16 alimente la conduite 18 au niveau de la vanne 17. La conduite 18 est munie d'une vanne 54 de régulation de la pression.

Cette vanne permet d'ajuster la pression à la pression de fonctionnement de la pile. La conduite 18 permet l'introduction 10 d'hydrogène à l'anode 20 de la pile 19. L'anode 20 de la pile 19 est

munie d'une purge 22.

Le compresseur 29 est alimenté en air par la conduite 55, l'air comprimé issu du compresseur alimente au moyen de la conduite 30 la cathode 21 de la pile 19, la conduite 30 alimente également la conduite 15 32 en air. L'échangeur 13 du réacteur 6 est alimenté en air par la conduite 32 munie d'une vanne 31. L'eau produite à la cathode sort par la conduite 23 qui alimente le condenseur 24. Le condenseur 24 alimente en eau la conduite 28 et la conduite 25. La conduite 25 alimente une zone 26 de réserve d'eau liquide, l'eau liquide issue de la 20 zone 26 circule dans la conduite 27, la conduite 27 alimente en eau la

conduite d'air 30 à l'entrée de la cathode. L'eau de la conduite 27 permet ainsi de saturer d'eau l'air dans la conduite 30. L'air comprimé de la conduite 32 entre dans le réacteur 6, l'air traverse successivement l'échangeur thermique 13, la chambre 12 dans laquelle est effectuée la 25 combustion du catalyseur puis l'échangeur 11.

Les gaz de combustion sortent de l'échangeur thermique Il du réacteur 6 par la conduite 33. La conduite 33 alimente la conduite 35 par la vanne 34. La conduite 35 alimente le système de refroidissement 36, les fluides refroidis sortent du système de refroidissement 36 par 30 la conduite 37 qui alimente la turbine de détente des gaz 38. Les gaz sortent de la turbine 38 par la conduite 39. La turbine 38 entraîne un

arbre 40 relié au compresseur 29.

Le moteur 41 et l'onduleur 42 fonctionnent en moteur ou en alternateur. Ce couple moteur-onduleur permet d'entraîner le compresseur 29 au moment de la mise en fonctionnement du système de production d'énergie électrique, puis lorsque le système est en fonctionnement, l'énergie mécanique d'entraînement du moteur 41 est convertie en énergie électrique. Cette énergie vient suppléer l'énergie électrique produite par la pile. La production d'énergie électrique par la pile n'est pas

représentée sur les figures 1 et 2.

La figure 2 illustre l'autre séquence de fonctionnement du système de production d'énergie électrique. Lors de cette deuxième 10 séquence, le carburant est introduit dans le système par une pompe 49 d'introduction des hydrocarbures. Le moyen 49 met en circulation le carburant dans la conduite 1. La conduite 1 alimente la conduite 3 par la vanne 2. La conduite 3 alimente l'évaporateur 4 en carburant. Cet évaporateur 4 est traversé par des fluides issus de l'échangeur 15 thermique 11 du réacteur 6 au moyen de la conduite 43 qui est munie

d'une vanne 53 en position ouverte. Les gaz sortent de l'évaporateur 4 par la conduite 44 qui alimente la conduite 18 au niveau de la vanne 17. La conduite 18 est munie d'une vanne 54 de régulation de la pression. Cette conduite 18 permet l'introduction d'hydrogène à l'anode 20 20 de la pile 19. L'anode 20 de la pile 19 est munie d'une purge 22.

L'air de la conduite 55 comprimé dans le compresseur 29 sort dans la conduite 30 qui est reliée à la conduite 45 par la vanne 31. La conduite 45 alimente l'échangeur 7 du réacteur 6. L'air introduit par la conduite 45 traverse successivement l'échangeur thermique 7 puis la 25 chambre 8 o a lieu la combustion du catalyseur, puis l'échangeur thermique 9. Les fluides de combustion sortent de l'échangeur 9 du réacteur 6 par la conduite 46 qui alimente la conduite 35 au niveau la

vanne 34.

Le carburant stocké dans l'évaporateur 15 et chauffé alimente 30 l'échangeur thermique 13 du réacteur 6 au moyen de la conduite 48 munie d'une vanne 52 en position ouverte. Le carburant traverse successivement l'échangeur thermique 13 puis la chambre 12. Dans la chambre 12, le carburant est transformé en hydrogène sur le catalyseur 10. Le catalyseur 10 est positionné à l'interface entre les zones 7, 8, 9 il et 11, 12, 13 du réacteur 6. L'hydrogène sort de l'échangeur thermique 11 par la conduite 43 qui est munie d'une vanne 53 en position ouverte. La conduite 18 est munie d'une vanne 54 de régulation de la 5 pression. Cette vanne permet d'ajuster la pression à la pression de fonctionnement de la pile. La conduite 18 permet l'introduction d'hydrogène à l'anode 20 de la pile 19. L'anode 20 de la pile 19 est

munie d'une purge 22.

Le compresseur 29 est alimenté en air par la conduite 55, l'air 10 comprimé issu du compresseur alimente au moyen de la conduite 30 la cathode 21 de la pile 19, la conduite 30 alimente également la conduite 32 en air. L'échangeur 13 du réacteur 6 est alimenté en air par la conduite 32 munie d'une vanne 31. L'eau produite à la cathode sort par la conduite 23 qui alimente le condenseur 24. Le condenseur 24 15 alimente en eau la conduite 28 et la conduite 25. La conduite 25 alimente une zone 26 de réserve d'eau liquide, l'eau liquide issue de la zone 26 circule dans la conduite 27, la conduite 27 alimente en eau la conduite d'air 30 à l'entrée de la cathode. L'eau de la conduite 27 permet ainsi de saturer d'eau l'air dans la conduite 30. L'air comprimé 20 de la conduite 32 entre dans le réacteur 6, l'air traverse successivement l'échangeur thermique 13, la chambre 12 dans laquelle est effectuée la

combustion du catalyseur puis l'échangeur 11.

Les vannes 2, 17, 31, 34 sont commandées par une unité

centrale de commande qui n'est pas représentée sur les figures.

Cette unité centrale de commande permet de faire fonctionner le système selon la présente invention selon la première séquence (figure 1) puis selon la deuxième séquence (figure 2). Cette unité de commande est programmée pour faire fonctionner le système selon la première séquence pendant une période donnée prédéterminée puis 30 pour faire fonctionner le système selon la deuxième séquence selon la

même période.

Cette période peut être choisie au préalable en fonction de la durée de fonctionnement du catalyseur choisi; cette période peut également être déterminée au moyen d'une sonde située par exemple au niveau de la chambre de combustion. La sonde permet de déterminer le taux de cokage du catalyseur qui correspond à un seuil limite

d'utilisation de ce catalyseur.

Lorsque ce seuil est atteint, la sonde envoie un signal à l'unité 5 de commande. L'unité de commande agit sur les vannes 2, 17, 31, 34

afin de faire fonctionner le système selon la séquence suivante.

Dans la présente description, par séquence suivante, il faut

entendre pour la première séquence: la deuxième séquence, et pour la deuxième séquence: la première séquence. 10

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système (6) d'alimentation en hydrogène pour une pile à combustible (19), comportant au moins une anode (20) et au moins une cathode (21) du type comprenant: - une première chambre contenant un catalyseur reliée à une conduite d'introduction d'un carburant à base d'hydrocarbures et à une conduite de sortie d'hydrogène; - une deuxième chambre contenant un catalyseur reliée à une conduite d'introduction d'air et à une conduite de sortie des gaz de 10 combustion, caractérisé en ce que le catalyseur est un catalyseur de craquage sélectif et en ce que des moyens d'échange thermique sont montés

entre la première chambre et la deuxième chambre.

2. Système d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce qu'il comprend un évaporateur relié à la première chambre, capable de stocker un carburant à base d'hydrocarbures, l'évaporateur étant traversé par la conduite d'alimentation en hydrogène, en vue d'un échange thermique entre l'hydrogène et le carburant stocké dans l'évaporateur.

3. Système d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'échange thermique sont montés de manière à refroidir l'hydrogène issu de la première chambre jusqu'à la

température de fonctionnement de la pile à combustible.

4. Système d'alimentation selon la revendication 2 ou 3, 25 caractérisé en ce que les moyens d'échange thermique sont montés de manière à réchauffer les hydrocarbures jusqu'à leur température de vaporisation.

5. Système d'alimentation selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est relié à une pile à 30 combustible (19) alimentée à l'anode (20) par de l'hydrogène issu de la

première chambre au moyen d'une conduite d'alimentation (18) munie d'une vanne (54) de régulation de la pression et à la cathode par de

l'air, et en ce que l'eau est produite à la cathode.

6. Système d'alimentation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une turbine de détente des gaz (38) reliée à un compresseur (29) est disposée en aval de la pile (19), la turbine étant traversée par les gaz produits à la cathode de la pile et refroidie par un dispositif de 5 refroidissement (36), et le compresseur étant traversé par de l'air

destiné à alimenter la cathode (21)de la pile.

7. Système d'alimentation selon la revendication 6, caractérisé

en ce que la turbine de détente des gaz est alimentée par les gaz de combustion issus de la deuxième chambre (6), refroidis par le 10 dispositif de refroidissement (36).

8. Système d'alimentation selon l'une des revendications 6 ou 7

caractérisé en ce que la turbine de détente des gaz (38) est reliée à un moyen de production d'énergie électrique à partir de l'énergie

mécanique produite par ladite turbine de détente des gaz.

9. Système d'alimentation selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la cathode (21) de la pile (19) est reliée en amont à une conduite (30) d'alimentation de la cathode et en aval à un moyen (24) de liquéfaction de la vapeur d'eau issue de la cathode (21), le moyen (24) de liquéfaction de l'eau étant 20 relié à une réserve d'eau liquide (26) elle-même reliée en aval à la

conduite (30) d'alimentation de la cathode (21).

10. Système d'alimentation selon l'une quelconque des

revendications précédentes dans lequel la première et la deuxième chambre sont chacune reliées à deux conduites d'entrée et deux 25 conduites de sortie, chacune de ces conduites comprenant au moins

une vanne commandée par une unité de commande apte à disposer lesdites vannes successivement dans une première et une seconde positions: dans la première position, une conduite d'entrée de carburant et une conduite de sortie d'hydrogène sont reliées à la 30 première chambre et une conduite d'entrée d'air et une conduite de sortie de gaz de combustion sont reliées à la deuxième chambre; dans la deuxième position, une conduite d'entrée d'air et une conduite de sortie de gaz de combustion sont reliées à la première chambre et une conduite d'entrée de carburant et une conduite de sortie d'hydrogène

sont reliées à la deuxième chambre.

Il. Procédé de production d'énergie électrique au moyen d'une pile à combustible, caractérisé en ce que l'on introduit un carburant à 5 base d'hydrocarbures dans une zone de craquage, on effectue la réaction de craquage de ce carburant pour obtenir de l'hydrogène, simultanément on effectue une combustion d'un catalyseur de craquage, on alimente l'anode de la pile à combustible avec l'hydrogène produit lors de la réaction de craquage, on alimente la 10 cathode de la pile à combustible avec de l'air comprimé, on récupère les gaz produits à la cathode de la pile, on récupère les gaz issus de la combustion du catalyseur, on mélange ces gaz, on refroidit ce mélange de gaz, on détend ce mélange de gaz, on récupère une partie de l'énergie mécanique produite par la détente pour comprimer de l'air 15 alimentant la cathode de la pile à combustible, l'autre partie de l'énergie mécanique produite par la détente étant transformée en

énergie électrique.