Inventée en 1839 par Sir William Grive, le principe d'une pile à combustible est de transformer directement et de façon continue de l'énergie chimique en énergie électrique, ceci à partir de la réaction chimique entre l'oxygène et l'hydrogène. Contrairement aux piles traditionnelles, l'énergie n'est donc pas stockée dans le volume fini de la pile lui même mais dans des réservoirs de gaz continûment renouvelables. Le flux d'énergie délivré par la pile à combustible est contrôlé par la circulation du gaz combustible hydrogène (H2) et du gaz comburant oxygène (O2). Cette réaction fournit de l'eau pure et ne rejette aucun CO2. Le projet du bateau Zéro CO2 étudiera les possibilités de pouvoir produire localement, mais à plus long terme, « un hydrogène Vert » à partir de l'installation de panneaux solaires et d'éoliennes sur les toits des bâtiments portuaires permettant ainsi d'atteindre totalement l'objectif zéro CO2. En effet, aujourd'hui, l'hydrogène qui sera embarqué à bord du RM sous forme de bouteille, et renouvelé dans des étapes de ravitaillement, est produite à partir de différentes énergies primaires qui peuvent émettre des gaz à effet de serre.
Gestion énergétique à bord du voilier Zéro CO2 :
L'architecture électrique à bord du voilier exploite les trois vecteurs énergétiques suivants : le rayonnement solaire, le vent et l'hydrogène.
Les panneaux photovoltaïques et l'éolienne d'une puissance respective crête de 200 W et 300 W assurent la charge des batteries dites de servitudes pour les appareils électriques à bord 12V tels que les instruments de navigation, les équipements de confort et le pilotage du système pile à combustible.
Le module de puissance à pile à combustible de 35 kW est dédié à la propulsion du voilier et aux batteries de secours 400V. Il assure également la conversion électrique basse tension pour les servitudes et le chauffage de l'eau sanitaire.
Quelques chiffres :
Stockage hydrogène :
Caractéristiques des conteneurs : 3 bouteilles de 150 L, Type III, (Carbon full Wrap / metallic liner)
Pression de service : 350 bars
Masse d'hydrogène stockée: 10,5 kg
Energie totale stockée : 350 kWh
Batteries :
Capacité batteries 12V : 288 Ah, Technologie gel - série marine
Energie pack batterie servitude 12V : 3,4 kWh
Capacité batteries 400V : 40 Ah, technologie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4).
Energie pack batteries 400V : 14,8 kWh
Propulsion :
Puissance du moteur: 23 kW (31 cv), moteur synchrone à aimants permanents
Masse du moteur: 69 kg
Masse réservoirs + système pile à combustible + moteur : 370 kg (équivalente au stockage Gasole + moteur thermique)
