FR2911433A1 - Module de puissance comprenant un dispositif de purification d'un gaz riche en oxygene - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un module de puissance 1, notamment pour véhicule automobile, comprenant une pile à combustible 2 alimentée en gaz riche en hydrogène et en gaz riche en oxygène, des moyens de compression (18, 21) capables de délivrer à la pile à combustible 2 le gaz riche en oxygène et un dispositif de purification du gaz riche en oxygène disposé en amont et/ou en aval des moyens de compression (18,21). Le dispositif de purification comprend :- au moins deux électrodes alimentées par des moyens électriques et capables de produire, à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène, un plasma contenant des composés ioniques ou des radicaux, et- un matériau catalytique capable de minéraliser :les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma etles composés organiques.

Description

Module de puissance comprenant un dispositif de purification d'un gaz

riche en oxygène

La présente invention concerne les modules de puissance pour véhicule automobile de type pile à combustible, et plus particulièrement les dispositifs de purification de l'oxygène alimentant le compartiment cathodique d'une pile à combustible. Les piles à combustible nécessitent de l'hydrogène ou un gaz riche en hydrogène, et de l'oxygène ou un gaz riche en oxygène, pour produire de l'énergie. L'hydrogène peut être stocké dans le véhicule ou bien peut être produit par un dispositif, par exemple de reformage, capable de produire un gaz riche en hydrogène appelé reformat, à partir d'un carburant hydrocarboné conventionnel. En ce qui concerne l'oxygène, celui-ci provient généralement de l'air ambiant. Cependant, un traitement spécifique de l'air est nécessaire avant qu'il alimente la pile à combustible afin d'éviter une éventuelle détérioration de la pile. Les dispositifs de traitement de l'air utilisés pour les moteurs à combustion interne ne sont pas transposables directement aux modules de puissance comportant une pile à combustible, en raison des risques différents d'endommagement encourus d'une part par les moteurs à combustion interne et d'autre part par les piles à combustible. En particulier, les piles à combustibles sont sensibles à certains éléments de l'air, tels que les particules submicroniques ou les contaminants en phase vapeur, et peuvent être détériorées, tandis que ces mêmes éléments n'ont pas d'impact négatif sur les moteurs à combustion. Des niveaux de concentrations de certains contaminants dans l'air alimentant la pile à combustible ont ainsi été répertoriés pour garantir un bon fonctionnement d'une pile à combustible. La concentration des particules après traitement doit par exemple être inférieure à 0,5ppm. De même, dans la demande de brevet US 2003/0096152, les concentrations requises sont de 0,53ppm de dioxyde d'azote NO2, 0,25ppm de dioxyde de soufre S02 et 0,2ppm d'hydroxyde de soufre H2S. La demande de brevet US 2003/0023096 prévoit quant à elle, pour les particules de diamètre inférieur à 101um, une concentration inférieure à 25 g/m3, et pour le monoxyde de carbone CO, une concentration inférieure à 8ppm. Ces différents contaminants, ainsi que d'autres tels que le benzène, le toluène ou l'ammoniac NH3, ont pour effet d'induire une détérioration réversible ou irréversible de la pile à combustible pouvant se traduire par une perte de performances ou même un arrêt du fonctionnement de la pile. La demande WO 200535100 utilise une combinaison de couches de matériaux adsorbants telles qu'un tamis moléculaire ou de l'alumine activée. Le système est régénérable et peut-être utilisé avec une pile à combustible. La demande US 20050031932 propose un dispositif formé d'une pluralité de support de porosité différentes pour filtrer différentes tailles de particules.

La demande US 2005002670 propose un système formé d'un filtre permettant de retirer les contaminants de type particules et/ou un filtre chimique pour les contaminants de nature chimique. La demande JP 2004273311 propose un système de purification comprenant deux types de filtres ayant pour objectif de retirer les poussières et les substances organiques de l'air. Le premier type de filtre est un filtre électrostatique supportant un photo catalyseur pour retirer les poussières et oxyder les substances organiques, les composés sulfurés, SOx, NOx, CO, les dioxines,..., et le deuxième filtre est un filtre de type résine échangeuse d'anion pour retirer les éléments (NO3, S03, SO4, C12) engendrés par l'oxydation. La demande JP 2004259491 propose un système comprenant un filtre pour retirer la poussière contenue dans l'air et un dispositif empêchant l'entrée de l'eau. Le brevet JP 7094200 propose un système mettant en oeuvre une adsorption des substances organiques de l'air avec un adsorbant, suivie éventuellement d'une dégradation oxydante. La demande JP 2002373696 propose un système utilisant la photo catalyse via une lampe ultraviolet. Des impuretés telles que l'huile sont photo-dissociées. De plus, de l'oxygène est généré par la photo catalyse, ce qui permet de fournir de l'air enrichi en oxygène à la cathode de la pile et d'augmenter son rendement. Les photo-catalyseurs envisageables sont des semi-conducteurs de type oxyde tels que l'oxyde de zinc, de titane ou de tungstène.

La demande JP 2000277139 propose un système dans lequel une couche de catalyseur est positionnée de manière à ce que sa température puisse être augmentée afin de décomposer les impuretés, telles que les solvants organiques, et les éliminer grâce à la combustion.

La demande US 20040023096 propose un système de filtration positionné au plus près de la pile à combustible mais pouvant être retiré facilement pour la maintenance. Le système comprend des filtres de type micro-fibres (arrêt des particules sub-microniques) mis en forme de manière à fournir une très large surface de contact. Un filtre chimiquement actif, tel que du charbon actif, est utilisé afin que les gaz actifs soient chimisorbés ou physisorbés sur la surface du filtre. La demande US 20040072046 propose un système de filtration permettant d'exclure les liquides et les solides. Une membrane de filtration est utilisée afin de permettre des utilisations de la pile, enclose dans un container, sous l'eau. La membrane utilisée est un film de polymère microporeux, hydrophobique et perméable aux gaz. La profondeur sous l'eau à laquelle peut être utilisée la pile est dépendante de la taille de porosité de la membrane de filtration. Le brevet CA 2 458 278 propose un système de filtration comprenant les différents systèmes de filtration nécessaires (particules matière, sels et espèces chimiques) enclos dans une enveloppe qui atténue le bruit émis par les compresseurs. Un filtre final est implanté en aval du compresseur afin de retirer toutes les traces d'huile et particules de matière en provenance du compresseur. Les différents systèmes de filtration comprennent un filtre à particules et un filtre chimique qui fonctionnent notamment par adsorption. Le filtre final comprend par exemple du polytétrafluoroéthylène (PTFE) expansé agissant comme un filtre chimique et un filtre à particules. Cependant, un tel système présente une efficacité limitée dans le temps et il faut prévoir des maintenances répétées du fait d'une augmentation rapide de la perte de charge dans le temps. De plus, le système peut révéler une efficacité limitée sur certains polluants, notamment les très fines particules telles que le chlorure de sodium, de potassium, sulfates d'ammonium ou de magnésium qui présentent, à l'état sec, un diamètre de l'ordre de 0,5 à 1,51um. Or ces sels, une fois dans la pile et en présence d'eau, passent sous forme cationique avec, en général, un échange immédiat avec les protons au niveau de sites de conduction du polymère formant la membrane de la pile à combustible. Cela se traduit par une forte chute des propriétés de conduction du polymère qui se répercute sur la réponse de la pile en terme de performances. La demande de brevet US 20030096152 propose un dispositif de filtration formé de deux filtres. Le premier filtre est en tissu, de préférence non-tissé (HEPA), permettant de filtrer les particules. I1 peut être formé d'un ensemble de fibres en polypropylène à caractère hydrophobe et configuré pour retirer un pourcentage de particules jusqu'à une taille de particules donnée. Le second filtre est un bloc poreux de charbon actif extrudé. Le système est dimensionné par la porosité du deuxième filtre, mais la perte de charge et la durée de vie dépendent également de la porosité. L'invention vise à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus. En particulier, l'invention a pour but de proposer un dispositif de traitement de l'air couplant différentes techniques dont la combinaison et un positionnement adéquat dans le système de pile à combustible permettent d'atteindre un cahier des charges défini. L'invention a également pour but de proposer un dispositif ayant une durée de vie suffisante sans maintenance répétée. L'invention a également pour but de proposer un dispositif n'induisant pas de perte de charge dans le système, et présentant un encombrement minimum en adéquation avec une utilisation dans un véhicule automobile. L'invention propose ainsi un module de puissance, notamment pour véhicule automobile, comprenant une pile à combustible alimentée en gaz riche en hydrogène et en gaz riche en oxygène, des moyens de compression capables de délivrer à la pile à combustible le gaz riche en oxygène et un dispositif de purification du gaz riche en oxygène disposé en amont et/ou en aval des moyens de compression. Le dispositif de purification comprend : - au moins deux électrodes alimentées par des moyens électriques et capables de produire, à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène, un plasma contenant des composés ioniques ou des radicaux, et - un matériau catalytique capable de minéraliser les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma et les composés organiques. Le gaz riche en oxygène est par exemple de l'air. La minéralisation est la réaction de décomposition de molécules en H2O, CO2 et acides minéraux. L'association des électrodes et du matériau catalytique permet de produire une minéralisation plus rapide des molécules à éliminer. En effet, cette association permet d'une part de fragmenter les molécules à éliminer grâce aux électrons engendrés par le plasma, et d'autre part de minéraliser les fragments ainsi produits avec les espèces OH. ou O2 engendrées par photocatalyse ou catalyse. L'association selon l'invention permet également de minéraliser un plus grand nombre de molécules. En effet, l'énergie des électrons formés dans le plasma permet d'amorcer la rupture par photocatalyse ou catalyse, des liaisons ou de cycles non dégradables. Les ions ou radicaux alors formés peuvent ensuite réagir avec les espèces oxydantes créées par photocatalyse ou catalyse, et conduire à la minéralisation totale. On obtient alors une gamme plus large de composés organiques volatils détruits, avec une efficacité et une vitesse de destruction, ou de minéralisation, plus grandes.

Enfin, le dispositif permet d'éviter une augmentation supplémentaire de la perte de charge, ainsi qu'un encrassement du dispositif durant son utilisation.

Préférentiellement, le matériau catalytique est un matériau photocatalytique capable d'être activé par le rayonnement produit par les décharges électriques. L'association des électrodes et du matériau catalytique évite alors l'utilisation d'une lampe ultra-violet car la décharge provoquée par les électrodes produit les ultra-violets nécessaires à l'activation du photocatalyseur. Le matériau catalytique ou photocatalytique est monté en aval ou au niveau des électrodes du dispositif de purification.

Selon que les électrodes sont placées en amont ou au niveau du matériau catalytique ou photocatalytique, les radicaux produits par le plasma seront soit acheminés avec l'air à purifier, soit directement en contact avec le matériau catalytique ou photocatalytique. Selon un mode de réalisation préféré, les composés organiques du gaz riche en oxygène sont des micro-organismes. La pile à combustible constitue un milieu idéal (température, humidité, ...) pour la prolifération bactérienne. Le dispositif permet notamment de détruire les bactéries qui ont un effet néfaste du fait de la corrosion bactérienne. Cette corrosion endommage les matériaux de la pile et peut perdurer même pendant les phases d'arrêt de la pile. Le dispositif selon un aspect de l'invention permet de détruire les microorganismes de l'air ou déposés sur des surfaces avoisinantes grâce aux espèces actives produites. Préférentiellement, le dispositif de purification comprend également un filtre électrostatique comprenant : au moins deux électrodes alimentées par des moyens électriques et capables de charger électriquement des poussières contenues dans le gaz riche en oxygène, et - un filtre capable de séparer les poussières chargées du gaz riche en oxygène. Le but du filtre électrostatique est, pour un même volume que les filtres standard actuels, d'améliorer l'efficacité de rétention des particules de tout diamètre, sans augmenter la perte de charge du filtre lors de son encrassement.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la pile à combustible est alimentée en gaz riche en hydrogène par un reformeur et le reformeur est alimenté en gaz riche en oxygène par les moyens de compression et le dispositif de purification.

L'invention se rapporte également à un procédé de purification d'un gaz riche en oxygène, notamment pour véhicule automobile, alimentant une pile à combustible d'un module de puissance et contenant des composés organiques, dans lequel : - on comprime le gaz riche en oxygène délivré à la pile à combustible, - on produit, à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène et avec des décharges électriques, un plasma contenant des composés ioniques ou des radicaux, et - on minéralise : les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma et les composés organiques. Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on minéralise les composés organiques et les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma à l'aide d'un matériau photocatalytique, et on active le matériau photocatalytique avec les décharges électriques. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par la figure unique annexée. La figure annexée représente schématiquement un module de puissance 1 selon l'invention. Le module 1 comprend une pile à combustible 2, par exemple de type PEMFC (en anglais : Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell ), avec un compartiment anodique 3 et un compartiment cathodique 4. Le compartiment anodique 3 est alimenté en gaz riche en hydrogène acheminé par une conduite 5. Le gaz riche en hydrogène est produit par un reformeur 6 à partir de carburant issu du réservoir 7 et acheminé par une conduite 8, et à partir de gaz riche en oxygène produit par des moyens de compression et de purification 9 et acheminé par une conduite 10. Le compartiment cathodique 4 est alimenté en gaz riche en oxygène. Le gaz riche en oxygène est aussi produit par les moyens de compression et de purification 9, et est acheminé jusqu'au compartiment cathodique 4 par une conduite 11. Un premier échangeur thermique 12 peut également être positionné le long de la conduite 11 afin de placer le gaz riche en oxygène dans une gamme de températures voulue. Les moyens de compression et de purification 9 sont alimentés en gaz riche en oxygène, en général l'air ambiant, par une conduite 13. Cet air ambiant est alors comprimé et purifié par les moyens 9 de manière à alimenter le compartiment cathodique 4 et le reformeur 6, et à diminuer leur détérioration consécutive aux substances contenues dans l'air ambiant. Les moyens de compression et de purification 9 peuvent comprendre un filtre électrostatique 14. Le filtre électrostatique 14 est alimenté en gaz riche en oxygène par la conduite 13 et est le premier moyen de traitement de l'air des moyens de compression et de purification 9. Le filtre électrostatique 14 a pour but d'éliminer les particules présentes dans le gaz riche en oxygène. En effet, l'impact des particules sur les moyens montés en aval du filtre 14 peut conduire à une augmentation de la perte de charge du système pouvant engendrer une surpression et éventuellement une intervention de maintenance. Ainsi, dans le cas où un moyen de purification par photo catalyse est monté par exemple dans le circuit de traitement du gaz riche en oxygène, un dépôt de particules à la surface du photo catalyseur peut entraîner une diminution de l'efficacité du moyen de génération des ultra-violets qui active le photo catalyseur. De plus, les particules restantes contenues dans le gaz riche en oxygène peuvent également diminuer le fonctionnement, voire endommager, le compartiment cathodique 4 de la pile à combustible 2.

Le filtre électrostatique 14 comprend tout d'abord un filtre cyclone ou un filtre Coanda. Les filtres cyclone ou Coanda sont connus de l'homme du métier qui pourra se référer par exemple aux brevets FR 2 870 755 ou EP 0 119 794. Ces filtres séparent les poussières contenues dans le gaz par effet inertiel, et permettent ainsi de retenir et d'éliminer les particules contenues dans le gaz riche en oxygène avec une efficacité constante, sans présenter d'augmentation de la perte de charge et en nécessitant un entretien réduit. En particulier, les filtres cyclone ou Coanda ne présentent pas d'augmentation de la perte de charge avec l'encrassement. Le filtre cyclone ou Coanda est ensuite rendu électrostatique par ajout d'électrodes associées à une alimentation haute tension. Les électrodes permettent de charger électriquement les poussières et ainsi de les séparer plus facilement. En effet, une fois chargées et en présence d'un champ adéquat, les particules présentent une vitesse tangentielle de rotation plus importante, ce qui augmente l'efficacité de fonctionnement du filtre cyclone ou Coanda. Ainsi, des particules non filtrées par un filtre cyclone ou Coanda seul, peuvent l'être avec l'utilisation d'électrodes. De préférence, le filtre cyclone ou Coanda sera rendu électrostatique par ajout d'une électrode axiale en son centre, l'autre électrode étant alors constituée par une partie du bâti ou un élément du filtre lui-même. On obtient alors le filtre électrostatique 14 apte à séparer les poussières contenues dans le gaz riche en oxygène et à présenter une efficacité constante dans le temps.

Cependant, dans le cas où une trop grande quantité de poussières est filtrée, une trappe peut être envisagée pour vider le filtre 14 ou une partie de celui-ci, ou bien un débit de ponction peut être utilisé pour évacuer les particules au fur et à mesure de leur collecte.

Le gaz riche en oxygène filtré par le filtre électrostatique 14 est ensuite acheminé par une conduite 15 jusqu'à un filtre à gaz 16. Le filtre à gaz 16 a pour but de filtrer les gaz nocifs pour la pile à combustible 2, et permet également de détruire les micro-organismes contenus dans le gaz riche en oxygène et susceptibles de détériorer la pile à combustible 2. Le filtre à gaz 16 comprend d'une part un générateur de plasma et d'autre part un catalyseur. Le générateur de plasma est monté en amont du catalyseur ou, de préférence, au niveau du catalyseur. Le générateur de plasma est constitué de deux électrodes et d'une alimentation haute tension. I1 permet de produire, avec des décharges électriques et à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène, un plasma réactif. Le générateur de plasma permet d'éliminer les hydrocarbures de l'air, les gaz organiques (COV) et les micro-organismes. Cependant, la minéralisation des fragments de molécules engendrés par les électrons du plasma est lente, et la recombinaison des espèces actives produites par le générateur de plasma est rapide, ce qui limite leur action. On associe alors le générateur de plasma à un catalyseur.

L'association du générateur de plasma et du catalyseur permet une minéralisation plus rapide grâce à la réaction des fragments formés par le plasma avec les espèces OH. ou O2 engendrées par catalyse. De plus, les liaisons ou cycles non dégradables par catalyse seule sont dans un premier temps fragilisés par les électrons formés par le générateur de plasma et, dans un deuxième temps, cassés par le catalyseur. Les ions ou radicaux qui sont alors formés peuvent réagir avec les espèces oxydantes créées par catalyse et conduire à la minéralisation totale. La combinaison du générateur de plasma et du catalyseur permet donc d'obtenir un filtre à gaz 16 permettant de détruire une gamme de composés organiques plus large, avec une efficacité plus grande et à une vitesse plus importante. De plus, il n'y a pas d'augmentation de la perte de charge. De manière préférée, le catalyseur du filtre à gaz 16 est un photo-catalyseur. Le photocatalyseur est activé par des ultra-violets qui peuvent être produits par le générateur de plasma. Ainsi, le générateur de plasma sera monté de préférence au niveau du photo-catalyseur de manière à pouvoir l'activer sans utiliser de lampe ou d'autres dispositifs supplémentaires émettant des ultra-violets. Les gaz issus du filtre à gaz 16 sont acheminés par une conduite 17 vers un premier compresseur 18. Le compresseur 18 peut comprimer le gaz riche en oxygène traité par les filtres 14 et 16 jusqu'à une pression de 2,5 bar par exemple. De plus, grâce aux filtres 14 et 16, le compresseur 18 est protégé contre des gaz corrosifs, tels que les composés sulfurés, l'ammonium et autres contaminants, et/ou des poussières pouvant l'encrasser. Notamment, la taille et les performances des filtres 14 et 16 pourront être adaptées de façon à ce que le gaz riche en oxygène acheminé par la conduite 17 respecte certaines conditions permettant d'améliorer le fonctionnement du compresseur 18. Durant la compression, le gaz riche en oxygène peut également voir sa température augmenter en même temps que sa pression. Ainsi, le gaz riche en oxygène peut présenter, en sortie du compresseur 18, une température d'environ 150 C par exemple. Ce gaz riche en oxygène comprimé et chaud est alors acheminé par une conduite 19 à travers un deuxième échangeur thermique 20, puis alimente un deuxième compresseur 21. La température du gaz riche en oxygène en entrée du deuxième compresseur 21 est plus faible que celle en sortie du premier compresseur 18 grâce au transfert d'énergie thermique dans le deuxième échangeur 20, et le gaz peut subir alors une seconde compression pour atteindre une pression de 4,5 bar par exemple, et une température de 250 C par exemple. Le gaz riche en oxygène issu du deuxième compresseur 21 est ensuite acheminé, par une conduite 22, vers un deuxième filtre électrostatique 23, puis vers un deuxième filtre à gaz 25 par une conduite 24. Le deuxième filtre électrostatique 23 et le deuxième filtre à gaz 25 ne sont pas nécessaires mais seront utilisés, ou non, selon le type de compresseurs 18 ou 21. Ainsi, la fonction des filtres 23 et 25 n'est pas la même que celle des filtres 14 et 16. Les filtres 23 et 25 ont pour but notamment d'éliminer les contaminants issus des deux compresseurs 18 et 21, tels que les traces d'huile, les particules ou encore les micro-organismes susceptibles d'être encore présents en sortie du deuxième compresseur 21. I1 s'agit de la dernière étape de purification du gaz riche en oxygène avant qu'il n'alimente le compartiment cathodique 4 de la pile à combustible 2. Le filtre à gaz 25 peut comprendre un catalyseur de type photocatalytique et être par exemple identique au filtre à gaz 16. Le filtre à gaz 25 peut aussi comprendre un catalyseur différent de celui du filtre à gaz 16 et capable d'être activé par les conditions de température et de pression régnant en aval du deuxième compresseur 21. Le gaz riche en oxygène issu du deuxième filtre à gaz 25 est ensuite acheminé au reformeur 6 par la conduite 10, et au compartiment cathodique 4 par la conduite 11. Avant d'alimenter le compartiment cathodique 4, le gaz riche en oxygène traverse le premier échangeur thermique 12 qui permet d'obtenir une température d'environ 110 C, par exemple, plus adaptée selon le type de pile à combustible utilisée.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit sur la figure annexée. Ainsi, selon le type et le nombre de compresseurs utilisés, on pourra adapter le nombre du ou des différents filtres électrostatiques ou à gaz, ainsi que leur disposition en amont ou en aval desdits compresseurs.

De plus, l'invention s'applique également à tout type de pile à combustible utilisant un gaz riche en oxygène devant être exempt de certains types de contaminants, comme par exemple les piles AFC (en anglais : Alkaline Fuel Cell ), PAFC (en anglais : Phosphoric Acid Fuel Cell ), DMFC (en anglais : Direct Methanol Fuel Cell ) ou encore MCFC (en anglais : Molten Carbonate Fuel Cell ). Le module de puissance tel que décrit précédemment peut être utilisé au sein d'un véhicule automobile pour diverses applications. Ainsi, selon la gamme de puissance délivrée par le module, on pourra envisager soit l'entraînement du véhicule, soit l'alimentation des équipements électriques du véhicule, soit enfin une prolongation d'autonomie du véhicule, ou encore une combinaison de ces résultats.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Module de puissance (1), notamment pour véhicule automobile, comprenant une pile à combustible (2) alimentée en gaz riche en hydrogène et en gaz riche en oxygène, des moyens de compression (18, 21) capables de délivrer à la pile à combustible (2) le gaz riche en oxygène et un dispositif de purification du gaz riche en oxygène disposé en amont et/ou en aval des moyens de compression (18, 21), caractérisé en ce que le dispositif de purification comprend : - au moins deux électrodes alimentées par des moyens électriques et capables de produire, à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène, un plasma contenant des composés ioniques ou des radicaux, et - un matériau catalytique capable de minéraliser les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma et les composés organiques.

2. Module de puissance (1) selon la revendication 1 dans lequel le matériau catalytique est un matériau photocatalytique capable d'être activé par le rayonnement produit par les décharges électriques.

3. Module de puissance (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le matériau catalytique ou photocatalytique est monté en aval ou au niveau des électrodes du dispositif de purification.

4. Module de puissance (1) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les composés organiques du gaz riche en oxygène sont des micro-organismes.

5. Module de puissance (1) selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le dispositif de purification comprend également un filtre électrostatique (14, 23) comprenant : - au moins deux électrodes alimentées par des moyens électriques et capables de charger électriquement des poussières contenues dans le gaz riche en oxygène, et -un filtre capable de séparer les poussières chargées.

6. Module de puissance (1) selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la pile à combustible (2) est alimentée en gaz riche en hydrogène par un reformeur (6) et dans lequel le reformeur (6) est alimenté en gaz riche en oxygène par les moyens de compression (18, 21) et le dispositif de purification.

7. Procédé de purification d'un gaz riche en oxygène, notamment pour véhicule automobile, le gaz riche en oxygène alimentant une pile à combustible (2) d'un module de puissance (1) et contenant des composés organiques, dans lequel : - on comprime le gaz riche en oxygène délivré à la pile à combustible (2), - on produit, à partir des composés organiques contenus dans le gaz riche en oxygène et avec des décharges électriques, un plasma contenant des composés ioniques ou des radicaux, et -on minéralise : les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma et les composés organiques.

8. Procédé de purification selon la revendication 7 dans lequel on minéralise les composés organiques et les composés ioniques ou les radicaux contenus dans le plasma à l'aide d'un matériau photocatalytique et dans lequel on active le matériau photocatalytique avec les décharges électriques.