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Donc, la meilleure façon de le faire est d'introduire une couche supplémentaire appelée couche de diffusion gazeuse de chaque côté de la cellule, ok. Donc, nous avons introduit quelque chose appelé la couche de diffusion du gaz et ce sont simplement des matériaux poreux qui pourraient être faits de vous savez des fibres de carbone qui ont une bonne conductivité et aussi une bonne porosité. Donc, si vous regardez cette vue assemblée, elle ressemble à ce que vous voyez ici. Donc, vous avez soudainement, plus de parties ici vous avez des canaux de flux de chaque côté puis vous avez les couches de diffusion de gaz de chaque côté, puis les électrodes à deux électrons et juste au milieu, vous avez l'électrolyte. Donc, nous avons maintenant, ajouté plus de pièces pour créer cette pile à combustible qui nous aide à faire face à un large éventail d'exigences ok. C'est ce que nous avons fait ici. Donc, je vais encore agrandir la même région pour vous montrer ce que nous avons accompli en ajoutant ces couches de diffusion de gaz. (Référez-vous à la diapositive: 35:29) Donc, si vous êtes maintenant, revenez à la même région que j'ai alors que, auparavant, cette électrode était directement en contact avec ce canal de flux de gaz que nous avons maintenant, au milieu d'une couche de diffusion de gaz. Il en va de même pour ce côté, vous avez la couche de catalyseur que vous avez la couche de diffusion du gaz qui est marquée ici et ensuite vous avez le canal de flux ok. Donc, c'est ce que nous avons accompli. Alors, regardez les deux mêmes régions A et B. Donc, même si vous avez du gaz ici, ce gaz est en position de diffuser dans toutes les régions, pas vrai. Donc, le gaz est maintenant, capable de diffuser à toutes les régions le long de la surface de l'électrode et donc, pas seulement B, mais aussi les emplacements adjacents à A obtiennent un accès suffisant au gaz. Donc, l'accès au gaz n'est pas un problème que nous regardons ensuite, par exemple, la région B si vous avez de l'électricité générée dans la région B elle peut trouver son chemin de retour vers ce canal de flux à travers ce maillage qui est un maillage conducteur. Donc, vous avez un maillage électronique conducteur qui peut transférer des électrons de l'électrode vers le canal de flux de gaz et le même maillage parce qu'il est poreux peut transférer du gaz du canal de flux vers l'électrode. Ainsi, étant donné qu'il peut servir à ces deux fins, la région A ainsi qu'une région peuvent facilement participer au processus de production d'électricité. Par conséquent, cette structure est maintenant bien mieux adaptée à la production d'électricité en tant qu'unité autonome. En effet, aujourd'hui, la technologie des piles à combustible est largement basée sur cette structure, au moins la principale version de la pile à combustible utilisée pour les applications à basse température qui est la pile à combustible de la pile à combustible à membrane échangeur-combustible de la pile à combustible de la pile à combustible utilise essentiellement cette structure. Et c'est cette structure qui, vous le savez, prend en compte toutes les questions que nécessite ce type de conception de pile à combustible. (Référez-vous à la diapositive: 37:30) Donc, nous sommes maintenant, plus près de la technologie. Donc, nous sommes à quelques pas de vous savez que la cellule complète a été mise ensemble pour ainsi dire, et vous pouvez voir ici le seul autre point qui manquait il y avait le joint. Donc, vous avez besoin d'un joint et je vous montre les joints. Ce sont des joints qui assurent l'étanchéité et il n'y a pas de fuite de gaz sur le côté combustible de la pile ou sur le côté oxygène de la pile à combustible. Donc, c'est quelque chose que vous aurez. Je veux aussi que vous sachiez attirer votre attention sur quelque chose que peut-être ce chiffre ne vous transmet pas complètement, et c'est la dimension associée à ce système que j'ai dessiné comme de grandes composantes. Donc, qu'ils sont visuellement faciles à regarder, mais en fait dans une vraie pile à combustible, vous regardez cette combinaison d'électrode à membrane d'ici à ici qui a les 2 GDLs, 2 électrodes et membranes que toute l'unité est susceptible d'être juste à propos de vous savez 2 ou 3 millimètres d'épaisseur si au moins peut-être moins que ce que vous savez. Donc, juste quelques millimètres d'épaisseur, c'est ce que vous êtes en train de regarder toute cette configuration. Donc, il aura l'air très mince, c'est comme une membrane que vous pouvez tenir dans votre main et il flutter dans l'air. Donc, pour parler c'est une membrane très fine de chaque côté de laquelle vous mettez ce catalyseur les couches de catalyseur ainsi que le GDS. En général, les canaux d'écoulement ne sont que de 4 ou 5 millimètres d'épaisseur. Donc, vous êtes à la recherche d'un tout ou d'un peu moins. Donc, vous êtes en train de regarder un ensemble ici où toute cette structure que vous voyez ici d'ici jusqu'ici est inférieure à un centimètre, peut être inférieure à un centimètre d'un centimètre, moins d'un centimètre d'épaisseur. Donc, même si vous placez 100 cellules de ce genre, cela ne ferait qu'un mètre de long. Donc, c'est le point que je voulais souligner, qui n'est peut-être pas immédiatement évident pour vous de cette image parce que j'ai dessiné des choses sur une très grande échelle. (Référez-vous à la diapositive: 39:30) Donc, je veux juste montrer comment vous connaissez cette cellule unique, à bien des égards, la pile à combustible a cette idée de base qui est similaire à ce que vous voyez dans vos batteries, c'est-à-dire que vous savez que vous utilisez un seul que vous connaissez une batterie ou une batterie triple-A qui serait alors appelée une cellule unique pour certaines applications. Mais si vous voulez faire une plus grande connaissance de l'activité avec elle, vous metteriez plusieurs de ces cellules en série ou en parallèle. Donc, c'est un concept similaire à celui qui existe en ce qui concerne les piles à combustible, vous devez mettre plusieurs de ces éléments en série ou en parallèle pour que vous manipulez une sortie beaucoup plus grande que vous connaissez la sortie pour générer une sortie beaucoup plus grande pour une application qui nécessite une sortie plus grande. Donc, bien que la seule chose que j'ai ajoutée dans cette figure qui n'était pas là dans la figure précédente sont ces deux choses de chaque côté qui est le collecteur actuel qui est le qui sera les deux extrémités de la cellule, simplement pour créer vous savez connecter a qui serait une connexion au circuit extérieur. Et donc c'est tout ce que ces deux unités font ici, vous savez que la connexion de connexion mène à ces deux points et ensuite vous atteindrez le circuit extérieur. Si vous prenez plusieurs de ces unités et que vous les mettez en série pour que vous sachiez que vous pouvez maintenant, générer que vous savez chacun d'entre eux pour dire comment générer un demi-volt et que vous en mettez au courant 100, vous pouvez obtenir 50 volts à droite. Donc, si vous voulez faire quelque chose comme votre arrangement, regardez quelque chose comme vous le voyez dans votre écran ici. (Reportez-vous à la section Heure de la diapositive: 40:44) Vous n'aurez que les extrêmes de cette configuration que vous aurez les deux collecteurs en cours entre vous aurez tout un tas de ces piles à combustible empilées l'une contre l'autre. Il s'agit donc d'une pile à pile à combustible à pile à combustible à pile à combustible à pile à combustible PEM. Donc, la pile de piles à combustible PEM est ce que vous aurez ici. Et bien qu'il puisse ne pas être très évident immédiatement que vous avez pour chaque cellule il y a plusieurs cellules ici chacune est une cellule ici, c'est une cellule, c'est une cellule, c'est une cellule et c'est une cellule. Donc, il y a 4 cellules que vous voyez sur votre écran et elles se touchent toutes. Donc, certains aspects de la commune que vous connaissez la région entre les cellules ont été légèrement modifiés, mais juste pour comparer quelque chose que vous avez vu précédemment si vous voyez ici ce que vous voyez entre ces 2 lignes vertes est ce que vous avez précédemment considéré comme une seule cellule. Donc, vous avez l'anode, disons que c'est l'anode, donc c'est l'anode de la liste de flux de flux. Donc, c'est le si vous regardez cette image ici c'est le champ de flux cathodique de ce côté vous avez le champ de flux anode de ce côté et vous avez la membrane au milieu et les deux électrodes et les 2 GDLs. Ce que vous avez dans la région centrale ici, c'est un canal de refroidissement qui vous aide à contrôler la température de la pile parce que lorsque la pile s'exécute, elle peut générer beaucoup de chaleur et vous devez avoir un certain contrôle sur elle et vous pouvez même utiliser cette chaleur à une fin quelconque. Et donc, vous avez un liquide de refroidissement qui traverse le canal habituellement, c'est de l'eau, mais ils peuvent aussi essayer d'autres panachés pour diverses applications. Donc, c'est une pile à pile à combustible. Et c'est ainsi que le système complet construit à partir de vous connaissez la démonstration que je vous ai d'abord montré en laboratoire. Donc, nous sommes maintenant, très proches d'un produit et, en fait, c'est l'unité principale qui se trouve dans votre produit comme une pile de piles à combustible. (Référez-vous à la diapositive: 42:38) Par exemple, si vous avez une certaine densité de courant de la cellule, disons qu'elle est de 0,4 ampères par centimètre carré et qu'elle a une tension de fonctionnement de 0,5 volts, il s'agit d'une courbe de polarisation de la pile à combustible et nous discuterons plus en détail des courbes de polarisation. Mais pour le moment vous voyez qu'il s'agit de la caractéristique de performance de la pile à combustible, elle vous montre le type de tension que la pile à combustible démontrera quand vous tracez différentes quantités de courant à partir de lui ou des quantités différentes de la densité actuelle, car elle se normalise pour la zone. Ainsi, par exemple, à 0,5 volts je dis qu'approximativement il génère environ 0,4 à 0,5 volts ici, il génère environ 0,4 ampères par centimètre carré. Disons simplement que c'est le point d'opération de la pile à combustible. Donc, la charge est claire qu'ici. Donc, c'est 0,5 volts et les 0,4 ampères par centimètre carré. Donc, à supposer que vous avez 200 de ces cellules en série et que chacune des cellules a une surface carrée de 100 centimètres parce que vous avez 0,4 ampères par centimètre carré qui générera 40 ampères pour vous, chaque cellule générera 40 ampères et ensuite puisqu'elles sont 100, 200 de ces cellules en série qui arrivent à environ 100 volts. Donc, ça va générer 4 kilowatts ok. Donc, 4 kilowatts d'énergie vont être générés par cette cellule par la pile et c'est plus que suffisant pour alimenter un ménage. Donc, c'est le genre de densité de puissance que vous examinez, le pouvoir que vous êtes en train de regarder. (Référez-vous à la diapositive: 44:12) Donc, quelques questions de conception importantes associées à cette technologie. Le premier est le danger de l'utilisation de l'hydrogène pur et de l'oxygène. Je pense que beaucoup de gens reconnaissent le danger associé à l'hydrogène. Mais en réalité ce qui est vrai, c'est que tout combustible a un danger avec lui si c'est du pétrole, de l'essence, du diesel, de l'hydrogène, du gaz naturel comprimé, tous ont un danger avec eux parce que fondamentalement ils peuvent brûler, fondamentalement ils peuvent être oxydés et vous pouvez être oxydé et fondamentalement il y a beaucoup d'énergie qu'ils peuvent libérer. Donc, vous devez les manipuler avec soin. De plus, si vous prenez de l'oxygène pur qui présente aussi certains dangers, parce que la plus grande partie de ce que nous utilisons est stable à l'état atmosphérique. Et dans l'atmosphère, sous 1 atmosphère de ce que nous respirons, c'est seulement 21 pour cent d'oxygène, ce n'est pas 100 pour cent d'oxygène. Ainsi, lorsque vous vous décalez de 21 pour cent d'oxygène à 100% d'oxygène et que vous gardez la pression à l'état 1, vous avez augmenté la pression partielle de l'oxygène par un facteur de 5. Et cela peut causer certaines choses qui étaient stables à vous connaissez une atmosphère de vous pour connaître l'air atmosphérique pour être soudainement un peu plus réactif parce qu'ils voient une atmosphère d'oxygène pur. Donc, vous devez être un peu prudent à ce sujet. Par conséquent, nous regardons des choses comme un remplacement d'oxygène, l'air est souvent utilisé comme remplacement de l'oxygène, puis le gaz naturel ou d'autres combustibles peuvent souvent être utilisés comme remplacement de l'hydrogène et, dans certains cas, ils devraient être réformés avant d'être utilisés. Donc, ce processus de réforme et vous savez que le traitement du combustible est un sujet dont nous avons discuté dans une autre classe, mais c'est ainsi que vous savez que la technologie est commune. (Référez-vous à la diapositive: 45:47) Donc, c'est le schéma général de la pile à combustible et vous pouvez voir où vous pouvez avoir de l'hydrogène ou d'autres combustibles ou quelque chose qui passe par un réancien se transforme en un flux riche en hydrogène. Et puis de l'autre côté vous avez de l'oxygène ou de l'air et les deux sont transpervers dans une pile à combustible, et la sortie de la pile à combustible est la puissance en courant continu qui est ce que vous voyez ici, mais dans de nombreux cas, le courant continu n'est pas ce que nous utilisons dans la plupart de nos maisons sont mis en place pour courir sur AC, donc en courant alternatif. Donc, donc, nous avons aussi besoin d'une unité électrique qui fait la conversion de DC en AC. Si c'est ce qui est nécessaire si vous avez un autre ensemble d'applications où le courant continu peut être utilisé directement, vous pouvez utiliser directement la sortie de la pile à combustible avec quelques modifications mineures pour la Voltage par exemple. Mais si vous voulez qu'il soit utilisé pour une application en courant alternatif, vous devez faire ce processus de conditionnement d'alimentation qui vous ferait passer votre courant alternatif. (Référez-vous à l'heure de la diapositive: 46:43) Donc, je vais conclure avec quelques commentaires un sur l'idée de la façon dont cela peut être utilisé pour l'application résidentielle et un autre sur la façon dont cela peut être utilisé pour une application automobile. Maintenant, ce que nous avons vu jusqu'à présent, c'est la séquence de vous savez des étapes qui sont impliquées dans le passage du concept au produit pour une pile à combustible, et j'espère que dans cette classe vous avez appris ce que c'est que le concept qui est là est une pile à combustible et quelles sont les étapes qui nous ont conduits du concept à un produit qui peut être déployé. Donc, dans le cas de l'usage résidentiel, les autres points que vous devez garder à l'esprit sont que le calibrage général n'est pas une question très critique d'une application résidentielle. Ainsi, bon nombre des entreprises qui ont l'air d'en créer pour une application résidentielle sont essentiellement d'accord avec une unité qui dit la taille d'un réfrigérateur, la taille d'un réfrigérateur ou la taille d'une machine à laver, ce sont des unités qui sont déjà là dans beaucoup de nos maisons et l'hypothèse est qu'un tel dimensionnement du produit sera tout à fait acceptable pour la plupart des utilisateurs. La durée de vie de la cible que les gens recherchent est d'environ 4 0000 heures de vie et si vous regardez généralement vous savez le nombre d'heures présentes dans une année qui est un peu plus de 8 000 heures, il s'agit d'environ 5 années d'opération. Ainsi, les gens aimeraient qu'un système de piles à combustible soit mis en place avec le calibrage d'un réfrigérateur ou d'une machine à laver ou une combinaison de ces derniers qui peut durer 5 ans et générer un courant pour un ménage pendant 5 ans. Donc, c'est le genre de cible et vous connaissez des idées qui sont présentes lorsque les gens cherchent à développer des piles à combustible pour une application résidentielle. (Référez-vous à la diapositive: 48:10) Si vous regardez l'application automobile, la taille est un problème critique, c'est une question très critique parce que vous avez une automobile très compacte dont les gens sont déjà habitués. Vous ne pouvez pas mettre un réfrigérateur et une machine à laver à l'intérieur d'une automobile, vous n'avez pas cette liberté, nous n'avons pas cette flexibilité, vous savez, fondamentalement, le capot du véhicule et peut-être un peu d'espace dans le coffre. Vous devez laisser un peu d'espace dans le coffre pour que les occupants utilisent également à d'autres fins, mais entre le capot, le coffre et certaines régions sous la voiture qui est tout l'espace que vous avez. Donc, votre système de carburant tout entier votre approvisionnement en gaz que vous êtes un réservoir de stockage, votre approvisionnement en gaz la pile de piles à combustible tout reformage que vous faites n'importe quel électrique vous savez que des modifications que vous faites tout doit rester compactement dans cette région et encore générer assez de puissance pour que ce véhicule fonctionne très comparable à une automobile moderne. Donc, le dimensionnement est un problème critique pour les applications automobiles, et dans ce cas d'applications automobiles, l'objectif à vie est d'environ 4 000 heures par opposition aux 4 0000 heures. Si vous voyez 4 000 heures, vous pensez peut-être que c'est nettement moins que celui d'une application résidentielle, mais ce n'est pas la question critique. Si vous prenez une automobile normale pour dire qu'elle voyage en moyenne seulement disons entre 40 et 50 kilomètres à l'heure, alors en 4 000 heures, vous savez qu'elle couvre une distance de 160 000 kilomètres à 200 000 kilomètres, ce qui correspond à peu près à ce que nous attendons de toute la vie pour la plupart des automobiles. Il y a, bien sûr, des automobiles qui connaissent un million de kilomètres, et ainsi de suite, mais en général, vous savez que les voitures de grande taille que vous voyez font habituellement entre 150 000 et 200, 250 000 kilomètres au cours de leur vie, pendant lesquelles le moteur est en fait essentiellement pour environ 4 000 heures. Par conséquent, si vous pouvez montrer un système de piles à combustible qui peut fonctionner confortablement pendant 4 000 heures, vous connaissez tous les paramètres opérationnels, alors vous avez un système de piles à combustible qui est applicable aux applications automobiles. Donc, en résumé dans cette classe, nous avons examiné le parcours des piles à combustible du concept au produit. Nous avons examiné toutes ces étapes, comment les idées se sont réunies, comment elles ont été intégrées à cette conception de pile à combustible de sorte qu'à la fin, vous avez quelque chose qui peut livrer le pouvoir à une application spécifique. Et nous avons aussi terminé la classe en regardant ce que ce genre de contraintes serait du point de vue de vous connaissez une application résidentielle ou stationnaire par rapport à celle pour une automobile ou vous connaissez l'application mobile. Donc, avec ça, nous allons conclure cette classe et regarder d'autres sujets dans une autre classe.