Ref: EWTHC375
Module d'alimentation en oxygène atmosphérique AOM pour Dr FuelCell Professional HC391 ou HC392
Les piles à combustible utilisées dans les véhicules et les installations fixes fonctionnent généralement à lair ambiant, et non à loxygène pur.
LAOM transpose ce principe en salle de classe : une pompe réglable alimente la pile à combustible en air ambiant au lieu de loxygène produit par un électrolyseur.
Fonctionnement de lAOM:
- Alimente la cathode d'une pile à combustible PEM en air ambiant.
- Règle le débit d'air à l'aide d'un bouton, jusqu'à la limite de l'alimentation en oxygène.
- Permet de mesurer l'alimentation en air : étalonnage à l'aide d'un chronomètre et du réservoir de stockage de gaz de l'électrolyseur.
Comment ça marche:
1) La pompe aspire lair ambiant, contenant environ 21 % doxygène en volume, et lachemine vers la cathode.
2) Lazote, loxygène résiduel et leau produite quittent la cathode par la sortie ouverte.
3) La courbe VI, enregistrée à l'aide du module de charge et des compteurs, est comparée au fonctionnement en mode oxygène.
Expériences réalisables:
Air ou oxygène
Enregistrez la courbe VI une fois avec de loxygène provenant de lélectrolyseur et une fois avec de lair pompé.
Avec lair, la courbe est plus basse: à peine au circuit ouvert, nettement à des courants élevés.
Prédiction de Faraday
Calculez la limite de courant à partir du débit dair.
À faible débit, le plateau reste en dessous de cette limite la cellule utilise alors environ les trois quarts de loxygène.
Fonctionnement passif à lair (démonstration)
Sans la pompe, cathode ouverte sur la pièce : la tension s'effondre à
environ 15 mA.
Calibrer la pompe
Chronométrer le débit d'air pour chaque position du bouton. L'échelle
indique les positions, pas les débits : la position 3 correspond à environ
un cinquième du débit maximal.
Limite de l'apport en oxygène
Réduisez le débit progressivement. Au réglage 3, le courant cesse
daugmenter tandis que la tension seffondre bien que loxygène soit
encore fourni en excès.
Ce que les élèves apprennent
Une pile à combustible peut utiliser l'oxygène présent dans l'air ; l'air contient environ 21 % d'oxygène en volume.
Expliquez que la courbe plus faible observée avec l'air est due à la pression partielle d'oxygène plus faible, et non à un manque d'air.
Utiliser la loi de Faraday pour faire des prédictions quantitatives.
Comprenez le rapport stoechiométrique ë (oxygène fourni ÷ oxygène consommé).
Étalonner la pompe pour en faire un simple débitmètre.
Comparez les prévisions aux mesures et tracez les données sur un graphique.
Faites le lien avec la pratique : pourquoi les piles à combustible réelles fonctionnent principalement à l'air.
Caractéristiques techniques:
Principe Pompe péristaltique réglable, pour l'air uniquement
Fonctionnement Bouton « Air Flow », échelle 010, cran « OFF »
Débit dair env. 8 à 39 ml/min sur toute la plage de réglage (réglages 3 à 10),
Alimentation 12 V CC, fiche cylindrique 5,5 × 2,1 mm
Commande manuelle
Format conçu pour le format du module Dr FuelCell® Professional
LAOM transpose ce principe en salle de classe : une pompe réglable alimente la pile à combustible en air ambiant au lieu de loxygène produit par un électrolyseur.
Fonctionnement de lAOM:
- Alimente la cathode d'une pile à combustible PEM en air ambiant.
- Règle le débit d'air à l'aide d'un bouton, jusqu'à la limite de l'alimentation en oxygène.
- Permet de mesurer l'alimentation en air : étalonnage à l'aide d'un chronomètre et du réservoir de stockage de gaz de l'électrolyseur.
Comment ça marche:
1) La pompe aspire lair ambiant, contenant environ 21 % doxygène en volume, et lachemine vers la cathode.
2) Lazote, loxygène résiduel et leau produite quittent la cathode par la sortie ouverte.
3) La courbe VI, enregistrée à l'aide du module de charge et des compteurs, est comparée au fonctionnement en mode oxygène.
Expériences réalisables:
Air ou oxygène
Enregistrez la courbe VI une fois avec de loxygène provenant de lélectrolyseur et une fois avec de lair pompé.
Avec lair, la courbe est plus basse: à peine au circuit ouvert, nettement à des courants élevés.
Prédiction de Faraday
Calculez la limite de courant à partir du débit dair.
À faible débit, le plateau reste en dessous de cette limite la cellule utilise alors environ les trois quarts de loxygène.
Fonctionnement passif à lair (démonstration)
Sans la pompe, cathode ouverte sur la pièce : la tension s'effondre à
environ 15 mA.
Calibrer la pompe
Chronométrer le débit d'air pour chaque position du bouton. L'échelle
indique les positions, pas les débits : la position 3 correspond à environ
un cinquième du débit maximal.
Limite de l'apport en oxygène
Réduisez le débit progressivement. Au réglage 3, le courant cesse
daugmenter tandis que la tension seffondre bien que loxygène soit
encore fourni en excès.
Ce que les élèves apprennent
Une pile à combustible peut utiliser l'oxygène présent dans l'air ; l'air contient environ 21 % d'oxygène en volume.
Expliquez que la courbe plus faible observée avec l'air est due à la pression partielle d'oxygène plus faible, et non à un manque d'air.
Utiliser la loi de Faraday pour faire des prédictions quantitatives.
Comprenez le rapport stoechiométrique ë (oxygène fourni ÷ oxygène consommé).
Étalonner la pompe pour en faire un simple débitmètre.
Comparez les prévisions aux mesures et tracez les données sur un graphique.
Faites le lien avec la pratique : pourquoi les piles à combustible réelles fonctionnent principalement à l'air.
Caractéristiques techniques:
Principe Pompe péristaltique réglable, pour l'air uniquement
Fonctionnement Bouton « Air Flow », échelle 010, cran « OFF »
Débit dair env. 8 à 39 ml/min sur toute la plage de réglage (réglages 3 à 10),
Alimentation 12 V CC, fiche cylindrique 5,5 × 2,1 mm
Commande manuelle
Format conçu pour le format du module Dr FuelCell® Professional
Poids: 1 Kg
