Brevet FR2957362A1 — publié le 20110916

PROCEDE D'ELECTROCHIMIE A RENDEMENT AMELIORE ET REACTEUR ELECTROCHIMIQUE TEL QU'UN ELECTROLYSEUR A HAUTE TEMPERATURE (EHT) ASSOCIE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé d'électrochimie en vue de produire un gaz de réaction de masse molaire inférieure à celle du (des) constituant(s) initial (ux) sous la forme de gaz ou de vapeur, selon lequel on fait circuler le gaz ou vapeur du (des) constituant(s) initial (ux) et on récupère le gaz de réaction dans le trajet de circulation du (des) constituant (s) initial (ux). Elle a trait à l'amélioration du rendement d'un tel procédé. L'application principale visée par l'invention est l'électrolyse de l'eau à hautes températures ART ANTÉRIEUR Un réacteur électrochimique comporte une pluralité de cellules élémentaires formées par une cathode et une anode séparées par un électrolyte, les cellules élémentaires étant raccordées électriquement en série au moyen de plaques interconnectrices interposées, en général, entre une anode d'une cellule élémentaire et une cathode de la cellule élémentaire suivante. Une connexion anode-anode suivie par une connexion cathode-cathode est également possible. Les 2 plaques interconnectrices sont des composants conducteurs électroniques formés par une ou des plaque (s) métallique (s). Ces plaques assurent par ailleurs la séparation entre le fluide cathodique circulant au niveau d'une cellule élémentaire du fluide anodique circulant dans une cellule élémentaire suivante. L'anode et la cathode sont en matériau poreux dans lequel les gaz peuvent s'écouler. Dans le cas de l'électrolyse de l'eau pour produire de l'hydrogène à hautes températures, de la vapeur d'eau circule au niveau de la cathode où est généré l'hydrogène sous forme gazeuse, et un gaz drainant peut circuler au niveau de l'anode et collecte ainsi l'oxygène généré sous forme gazeuse à l'anode. La plupart des électrolyseurs à haute température utilise de l'air comme gaz drainant au niveau de l'anode. A ce jour, les circuits de fluides réalisés par les compartiments délimités par les plaques interconnectrices présentent une architecture relativement simple. En général, le fluide à la sortie à la cathode comprend non seulement du gaz dihydrogène que l'on cherche à produire mais également de la vapeur d'eau en surplus par rapport à la réaction électrochimique d'électrolyse proprement dite. Autrement dit, les taux de conversions des électrolyseurs à haute température ne sont pas de 100%. En effet, pour favoriser une densité moyenne de production, on réalise usuellement une suralimentation volontaire en vapeur d'eau, ce qui se fait au détriment 3 de l'atteinte d'un taux d'utilisation de vapeur d'eau (ou taux de conversion en hydrogène) élevé. Ensuite, lorsqu'on souhaite approcher les 100% de conversion de vapeur d'eau en hydrogène, il apparait nécessaire jusqu'à ce jour soit de surdimensionner la surface des cellules, soit d'optimiser la distribution des fluides sur la surface de telle manière que quel que soit le trajet suivi par la vapeur d'eau depuis son entrée, le temps de parcours soit sensiblement le même. La première option a pour inconvénient une baisse de la production moyenne, tandis que la deuxième option a pour inconvénient une mise en oeuvre (circuit de vapeur d'eau à réaliser) qui peut être complexe. En outre, beaucoup de concepteurs d'électrolyseurs EHT ont tendance à privilégier dès la phase de conception le niveau de densité de production à atteindre et donc au détriment du taux de conversion comme énoncé ci-dessus. Enfin, pour ces mêmes concepteurs, il est aisé en sortie de cathode, de séparer la vapeur d'eau non convertie de l'hydrogène produit, comme par exemple en implantant des moyens supplémentaires en aval et à l'extérieur de l'électrolyseur à hautes températures, la fonction de ces moyens supplémentaires étant de séparer la vapeur d'eau restante du gaz dihydrogène produit. Dans la plupart des conceptions d'électrolyseurs prévus à ce jour, ces moyens supplémentaires sont constitués par des condenseurs agencés à l'extérieur des électrolyseurs pour séparer l'eau de l'hydrogène. Il a été aussi évoqué en tant que 4 moyens supplémentaires, des membranes poreuses sélectives également agencées à l'extérieur des électrolyseurs qui laissent passer préférentiellement l'hydrogène par rapport à la vapeur d'eau. On peut donc résumer à ce jour les inconvénients des électrolyseurs à hautes températures selon l'état de l'art tels que décrits ci-dessus : leur rendement n'est pas parfait du fait qu'il reste de la vapeur d'eau en sortie et leur fonctionnement nécessite l'utilisation de moyens supplémentaires en aval pour séparer le gaz dihydrogène produit de la vapeur d'eau en surplus de la réaction d'électrolyse proprement dite. Un but de l'invention est donc de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur et donc de proposer une solution qui permette au moins d'améliorer le rendement de production d'hydrogène dans un électrolyseur à hautes températures. Un but plus général de l'invention est de proposer une solution qui permette d'améliorer le rendement d'un procédé électrochimique en vue de produire un gaz de réaction de masse molaire inférieure à celle du (des) constituant(s) initial(ux) sous la forme de gaz ou de vapeur, selon lequel on fait circuler le gaz ou vapeur du (des) constituant(s) initial(ux) et on récupère le gaz de réaction dans le trajet de circulation du (des) constituant(s) initial(ux). EXPOSÉ DE L'INVENTION Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé d'électrochimie en vue de produire un gaz de réaction de masse molaire inférieure à celle du (des) constituant(s) initial(ux) sous la forme de gaz ou de vapeur, selon lequel on fait circuler le gaz ou vapeur du (des) constituant(s) initial(ux) et on récupère le gaz de réaction dans le trajet de circulation du (des) constituant(s) initial(ux) caractérisé en ce qu'on crée au moins un vortex dans une zone en amont de la zone de récupération du gaz de réaction, le vortex étant apte(s) à séparer le gaz de réaction produit du (des) constituant(s) initial(ux) encore présent(s) afin de faire subir à ce(s) dernier(s) une électrochimie dans ladite zone amont. Il va de soi qu'une zone en amont de la zone de récupération du gaz de réaction est à considérer au sens large comme étant une zone de réaction dans laquelle la transformation de vapeur d'eau en hydrogène a lieu. Ainsi, l'invention consiste essentiellement à ralentir la sortie du (des) constituant(s) initial (ux) par rapport au gaz issu de la réaction qui plus léger va pourvoir sortir directement tandis que le(s) constituant(s) initial (ux) va (vont) être éjecté(s) tangentiellement vers l'extérieur du vortex et donc subir à nouveau une électrochimie dans la zone amont de la sortie. Sous un aspect, l'invention se rapporte à un procédé d'électrolyse de l'eau à hautes températures selon le procédé décrit précédemment et mis en oeuvre 5 6 par au moins une cellule d'électrolyse élémentaire formée d'une cathode, d'une d'anode et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, selon lequel on fait circuler au moins de la vapeur d'eau en contact avec la cathode d'une extrémité d'entrée à une extrémité de sortie par laquelle on récupère l'hydrogène produit, et selon lequel on crée au moins un vortex dans une zone en amont de l'extrémité de sortie, le(s) vortex étant apte(s) à séparer l'hydrogène produit de la vapeur d'eau encore présente afin de faire subir à cette dernière une électrolyse dans ladite zone amont. Selon l'invention, on intègre donc au sein même d'un électrolyseur à hautes températures des moyens pour créer un vortex qui favorisent donc la sortie de l'hydrogène et ralentissent la sortie de la vapeur d'eau par éjection à l'extérieur du vortex. La création d'un vortex (ou tourbillon) permet d'atteindre des accélérations centripètes élevées et donc d'exercer des forces centrifuges d'intensités différentes suivant les espèces. Par « hautes températures », il faut comprendre dans le cadre de l'invention, des températures d'au moins 450°C, typiquement comprises entre 700°C et 1000°C. Grâce à cette intégration, on peut envisager de réaliser un électrolyseur à hautes températures (EHT) avec une entrée pour la vapeur d'eau et une sortie unique pour l'hydrogène produit puisque la vapeur d'eau en surplus à proximité de la sortie se transforme à nouveau en hydrogène. Ainsi, un réacteur électrochimique pour électrolyse de l'eau 7 transforme complètement la vapeur d'eau fournie en entrée sous réserve que celle-ci séjourne suffisamment longtemps. Donc, en créant un ou plusieurs vortex, les molécules d'eau vont être conservées plus longtemps dans la zone réactionnelle électrochimique active par centrifugation, elles auront une possibilité accrue de se transformer en hydrogène. L'électrolyse de l'eau visée par l'invention est réalisée de préférence à des températures comprises entre 700°C et 1000°C. Avantageusement pour augmenter la performance, c'est-à-dire le rendement électrochimique, on crée une pluralité de vortex en parallèle ou en série les uns des autres dans la zone en amont de l'extrémité de sortie. Chaque vortex est créé de préférence avec une vitesse tangentielle au moins égale à 80 m/s, de préférence supérieure à 100 m/s. De préférence encore, chaque vortex est créé de telle manière à obtenir une accélération supérieure à 106m/s2. L'invention concerne également un réacteur électrochimique comprenant un empilement de cellules d'électrochimiques élémentaires formées chacune d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, au moins une plaque interconnectrice étant agencée entre deux cellules élémentaires adjacentes et en contact électrique avec une électrode d'une des deux cellules élémentaires et une électrode de l'autre des deux cellules élémentaires, la plaque interconnectrice délimitant au 8 moins un compartiment cathodique et au moins un compartiment anodique pour la circulation de fluides respectivement à la cathode et l'anode, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour créer au moins un vortex dans une zone en amont de l'extrémité de sortie des compartiments cathodiques et/ou des compartiments anodiques. Les moyens pour créer le(s) vortex sont constitués avantageusement par des trous percés dans la au moins une plaque interconnectrice en amont de l'extrémité de sortie des compartiments cathodiques. Cette solution est simple de mise en oeuvre et peut être appliquée aisément dans tout type de plaques interconnectrices. Avec les débits usuels rencontrés dans un électrolyseur EHT et les dimensions des cellules d'électrolyseurs, le diamètre des trous est de préférence inférieur à 1 mm. L'invention concerne enfin une plaque, destinée à être utilisée en tant que plaque interconnectrice dans un réacteur décrit précédemment, constituée par un assemblage de deux tôles embouties partiellement en formant des creux d'embouti sous formes de rainures, l'assemblage comprenant au moins une ouverture traversant chacune les deux tôles assemblées et réalisée dans une zone différemment emboutie en extrémité des rainures et des trous traversant une seule des deux tôles également réalisés dans la zone différemment emboutie en extrémité des rainures et en étant répartis à la périphérie de l'ouverture; le diamètre des trous étant de l'ordre de 9 1 mm ou inférieur et l'assemblage des deux tôles dans la zone différemment emboutie délimite un passage entre les deux tôles et entre les trous et l'ouverture à la périphérie de laquelle ils sont réalisés. De préférence, le nombre de trous est pair. On favorise ainsi la rotation des vortex de manière alternée. De préférence encore, l'extrémité des rainures est réalisée de telle manière à ce qu'un jet de gaz ou de mélange de gaz et vapeur soit créé dans ladite extrémité, le jet ayant en outre un écoulement tangentiel à l'un des trous. On favorise le phénomène des vortex en amenant ainsi le jet de manière tangentielle. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux figures parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue de côté d'un mode de réalisation d'un réacteur pour électrolyse à hautes températures selon la présente invention, - la figure 1A est une vue en coupe du réacteur, la figure 1 selon le plan A-A, - la figure 1B est une vue en coupe du réacteur, la figure 1 selon le plan B-B, - la figure 2 est une vue de dessus d'une plaque interconnectrice selon l'invention utilisée dans un réacteur pour électrolyse à hautes températures, 25 10 - la figure 2A est une vue de détail en coupe de la figure 2 selon l'axe A-A, - la figure 3 est une représentation schématique du phénomène physique selon l'invention, - la figure 4 est une représentation graphique de l'évolution de la production moyenne en fonction du débit de vapeur d'eau en entrée, d'un électrolyseur EHT selon l'état de l'art et selon l'invention respectivement. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On décrit l'invention en relation avec un type d'architecture d'électrolyseur de l'eau à hautes températures pour produire de l'hydrogène. Il va de soi que l'invention peut s'appliquer à d'autres architectures ainsi qu'à d'autres réacteurs chimiques ou électrochimiques dans lesquels il y a d'une part un produit de réaction plus léger que le ou les produits initiaux, que la réaction de transformation nécessite du temps « et de la reconcentration » et que le dispositif puisse y être inséré. Les hautes températures auxquelles fonctionne l'électrolyseur représenté sont comprises entre 700°C et 1000°C. On précise que les termes « amont » et « aval » sont utilisés par référence avec le sens de circulation de la vapeur d'eau et de l'hydrogène produit à la cathode. On précise que les représentations des différents éléments ne sont pas à l'échelle. 11 Sur la figure 1, on a représenté un électrolyseur EHT selon la présente invention comportant une pluralité de cellules élémentaires Cl, C2... empilées. Chaque cellule élémentaire comporte un électrolyte disposé entre une cathode et une anode. Dans la suite de la description, nous décrirons en détail les cellules Cl et C2 et leur interface. La cellule Cl comporte une cathode 2.1 et une anode 4.1 entre lesquelles est disposé un électrolyte 6.1, par exemple solide généralement d'épaisseur 100 pm pour les cellules dites à électrolyte support et d'épaisseur de quelques pm pour les cellules dites à cathode support. La cellule C2 comporte une cathode 2.2 et une anode 4.2 entre lesquelles est disposé un électrolyte 6.2. Les cathodes 2.1, 2.2 et les anodes 4.1, 4.2 sont réalisées en matériau poreux et ont par exemple une épaisseur supérieures à 500 pm, typiquement de l'ordre du mm et 40 }gym respectivement. L'anode 4.1 de la cellule Cl est reliée électriquement à la cathode 2.2 de la cellule C2 par une plaque interconnectrice 8 venant en contact avec l'anode 4.1 et la cathode 2.2. Par ailleurs, elle permet l'alimentation électrique de l'anode 4.1 et de la cathode 2.2. Une plaque interconnectrice 8 est interposée entre deux cellules élémentaires Cl, C2. 12 Dans l'exemple représenté, elle est interposée entre une anode d'une cellule élémentaire et la cathode de la cellule adjacente. Mais on pourrait prévoir qu'elle soit interposée entre deux anodes ou deux cathodes. La plaque interconnectrice 8 définit avec l'anode et la cathode adjacentes des canaux pour la circulation de fluides. Plus précisément, Ils définissent des compartiments anodiques 9 dédiés à la circulation des gaz au niveau de l'anode 4 et des compartiments cathodiques 11 dédiés à la circulation des gaz au niveau de la cathode 2. Dans l'exemple représenté, un compartiment anodique 9 est séparé d'un compartiment cathodique 11 par une paroi 9.11. Dans l'exemple représenté, la plaque interconnectrice 8 comporte en outre au moins un conduit 10 délimitant avec la paroi 9.11, les compartiments anodiques 9 et les compartiments cathodiques 11. Dans l'exemple représenté, la plaque interconnectrice comporte une pluralité de conduits 10 et une pluralité de compartiments anodiques 9 et cathodiques 11. De manière avantageuse, le conduit 10 et les compartiments ont des sections hexagonales, en nid d'abeille, ce qui permet d'augmenter la densité de compartiments 9, 11 et des conduits 10. Tel que représenté en figure 1A, on fait circuler de la vapeur d'eau à chaque cathode 2.1, 2.2. Les flèches 12 de la figure 1A représentent ainsi clairement le parcours dans les compartiments anodiques 9 et cathodiques 11. 13 Tel que représenté en figure 1B, l'architecture de l'électrolyseur permet en outre de connecter la première extrémité 10.1 du conduit 10 à une alimentation en vapeur d'eau via un autre conduit non représenté et de connecter la deuxième extrémité 10.2 du conduit 10 au compartiment cathodique 11. La flèche 14 symbolise ainsi l'écoulement de retour de la vapeur d'eau depuis son écoulement dans le conduit 10 (flèche 16) vers le compartiment cathodique 11. On peut en outre prévoir la circulation d'un gaz drainant dans les compartiments anodiques 9 pour évacuer l'oxygène (voir flèches 13). Les flèches 12 et 13 des figures 1A et 1B représentent ainsi clairement le parcours simultané dans les compartiments anodiques 9 et cathodiques 11. Il va de soi que dans le cadre de l'invention l'écoulement symbolisé peut tout aussi bien être fait dans l'autre sens (flèches 12 et 13 en sens opposé). L'inventeur a constaté qu'en extrémité de sortie de chaque cathode, il subsistait de la vapeur d'eau mélangé à l'hydrogène produit : cette vapeur d'eau est donc en surplus par rapport aux réactions d'électrolyse qui ont en lieu en amont. Il est connu de traiter cette vapeur d'eau en surplus en la séparant de l'hydrogène produit, la plupart du temps au moyen de condenseurs agencés à l'aval de l'électrolyseur. L'inventeur a alors pensé à créer un ou plusieurs vortex en amont de la sortie, c'est-à-dire en amont de l'ouverture de sortie dédié à la collecte de l'hydrogène produit. 14 En effet, la densité relative entre la vapeur d'eau et l'hydrogène produit dans le mélange arrivant à proximité de la sortie de chaque cellule d'électrolyse élémentaire est égale à 9 puisque la masse molaire de l'hydrogène est égale à 2 g•mol' tandis que celle de la vapeur d'eau est égale à 18 g•moll. Donc, en créant un ou plusieurs vortex dans le flux de circulation du mélange constitué par l'hydrogène produit et la vapeur d'eau en surplus, on soumet les deux types de molécules (H2 et H2O) à une force centrifuge différenciée, ce qui revient à favoriser la centrifugation des molécules lourdes (H2O) et l'extraction des molécules légères (H2). Ce phénomène d'éjection des molécules de la vapeur d'eau en sortie est d'autant plus intense que l'on se rapproche de la sortie. En figures 2 et 2A, on a représenté les moyens de création des vortex auxquels l'inventeur a pensé dans l'architecture d'électrolyseurs avec des plaques interconnectrices 8 décrites précédemment. Chaque plaque interconnectrice 8 est constituée par un assemblage de deux tôles embouties 8.1, 8.2 partiellement en formant des creux d'embouti sous formes de rainures 80. Tel que représenté sur les figures 2 et 2A, l'assemblage 8 comprend au moins une ouverture 84 traversant chacune les deux tôles assemblées. Cette ouverture 84 et réalisée dans une 30 zone Z différemment emboutie que les creux, en 15 extrémité des rainures 80. Cette zone Z différemment emboutie des creux peut être non emboutie. Dans la zone Z différemment emboutie en extrémité des rainures 80, des trous 83 traversent une seule des deux tôles 8.1 en étant régulièrement répartis à la périphérie de l'ouverture 84. Le diamètre des trous 83 est de l'ordre de lmm mais il peut être inférieur. De préférence, le nombre de trous 83 est pair de manière à favoriser la rotation des vortex de manière alternée. Ainsi, tels que représentés en figure 2, les trous 83 sont au nombre de douze et régulièrement espacés autour de l'ouverture 84. L'assemblage des deux tôles 8.1, 8.2 dans la zone différemment emboutie Z délimite un passage 840 entre les deux tôles 8.1, 8.2 et entre les trous 83 et l'ouverture 84 (figure 2A). Les rainures 80 sont les rainures dédiées à la collecte de l'hydrogène produit. De même, l'ouverture 84 est l'ouverture dédiée à la récupération de l'hydrogène produit par la réaction d'électrolyse : elle constitue usuellement une partie d'un ensemble de collecte appelé clarinette et dans laquelle un tuyau percé (non représenté) est monté. Du fait de la présence des trous 83 de diamètre inférieur ou égal à lmm et du débit de circulation à l'entrée de la zone Z, le mélange (vapeur d'eau en surplus et hydrogène produit) qui arrive dans cette zone Z subit plusieurs vortex en parallèle avec des vitesses tangentielles supérieures à 100 m/s. 16 Le mélange subit donc une accélération qui se calcule avec la formule suivante : dans laquelle : y : Accélération, V : vitesse tangentielle, R : Rayon du trou de sortie. 100x100 Soit y= =10'm/s2 , c'est-à-dire une 0.001 accélération proche d'1 million de fois l'accélération 10 terrestre. Avec une telle accélération, les molécules d'hydrogène plus légères ont tendance à être évacuées par les trous 83 en communication fluidique avec l'ouverture de récupération 84 (voir flèche 15 en 15 figure 2A).Les molécules d'eau dans la vapeur d'eau en surplus plus lourdes que celles d'hydrogène ont quant à elles tendance à être éjectées vers l'extérieur et sont donc disponibles pour subir une électrolyse dans la zone Z, c'est-à-dire au sein même de l'électrolyseur. 20 Tel que représenté en figure 2, on prévoit de réaliser avantageusement l'extrémité 800 des rainures 80 en amont de la zone Z de telle manière à ce qu'un jet d'hydrogène et vapeur d'eau soit créé dans ladite extrémité 800. En outre, le jet a à la sortie de 25 cette extrémité un écoulement tangentiel à l'un des trous 83. On favorise encore plus le phénomène des vortex créés par les trous 83. La figure 3 montre schématiquement l'allure de la veine de gaz d'hydrogène V induite par le vortex5 17 créé par un trou 83, les flèches représentant le sens d'éjection des molécules d'eau. La figure 4 illustre l'augmentation du rendement global apportée par l'invention dans un électrolyseur EHT : - la courbe 3 en traits continus représente l'évolution de la production moyenne en fonction de l'augmentation du débit de vapeur d'eau dans un électrolyseur EHT selon l'état de l'art, - la courbe 5 en traits discontinus représente l'évolution de la production moyenne en fonction de l'augmentation du débit de vapeur d'eau dans un électrolyseur EHT selon l'invention, - la ligne droite LT en traits pointillés schématise l'évolution de la production moyenne en fonction de l'augmentation du débit de vapeur d'eau dans le cas théorique où l'on obtient parfaitement 100% de conversion de vapeur d'eau en hydrogène. Il est clair que grâce à l'invention la courbe 5 est plus proche que la courbe 3 de la ligne droite théorique LT. En d'autres termes, grâce à la création de vortex selon l'invention, on tend à se rapprocher d'un taux de conversion en vapeur d'eau proche de 100%. Les avantages de l'invention qui vient d'être décrite sont nombreux. En effet, en intégrant des moyens de création de vortex directement au sein même d'une cellule élémentaire d'électrolyse, les avantages sont les suivants : 18 - augmentation du rendement global : en effet, pour une même production, il n'est pas nécessaire de mettre plus d'eau en mouvement, il y a moins d'eau à condenser, - augmentation de l'efficacité, - simplicité de réalisation : simples trous à faire au sein même de l'électrolyseur à hautes températures, - amélioration de la compacité par le fait qu'il y a moins de vapeur d'eau à faire circuler, et à condenser en sortie et par là cela permet de réduire les dimensions des échangeurs de chaleur. Bien que décrite en référence à un électrolyseur à hautes températures la solution selon l'invention est applicable à tout procédé électrochimique selon lequel le gaz de réaction a une masse molaire inférieure au(x) constituant(s) initial (ux) sous forme vapeur ou de gaz, dans la mesure où le(s) vortex selon l'invention permet (tent) de séparer par centrifugation les molécules plus lourdes du (des) constituant(s) initial (ux) du gaz de réaction. Le(s) constituant(s) initial (ux) subi(ssen)t donc à nouveau la réaction électrochimique dans la zone amont immédiatement à proximité de la sortie par laquelle on récupère le gaz de réaction. Par exemple, dans une pile à combustible de type protonique PEMFC, la réaction qui se produit à la cathode s'écrit de la manière suivante : 02 + 4H+ + 4e- H> 2 H2O. En créant des vortex conformes à l'invention en sortie de cathode, il est envisageable 19 de mieux évacuer la vapeur d'eau produite que l'oxygène d'alimentation.5 REVENDICATIONS1. Procédé d'électrochimie en vue de produire un gaz de à celle du (des) forme de gaz ou circuler le gaz initial(ux) et on réaction de masse molaire inférieure constituant(s) initial(ux) sous la de vapeur, selon lequel on fait ou vapeur du (des) constituant(s) récupère le gaz de réaction dans le trajet de circulation du (des) constituant(s) initial(ux) caractérisé en ce qu'on crée au moins un vortex dans une zone en amont de la zone de récupération du gaz de réaction, le vortex étant apte(s) à séparer le gaz de réaction produit du (des) constituant(s) initial(ux) encore présent(s) afin de faire subir à ce(s) dernier(s) une électrochimie dans ladite zone amont. 2. Procédé d'électrolyse de l'eau à hautes températures selon la revendication 1, mis en oeuvre par au moins une cellule d'électrolyse élémentaire (Cl, C2..., Cn) formée d'une cathode (2.1, 2 . 2) , d'une d'anode (4.1, 4.2) et d'un électrolyte (6.1, 6.2) intercalé entre la cathode et l'anode, selon lequel on fait circuler au moins de la vapeur d'eau en contact avec la cathode d'une extrémité d'entrée à une extrémité de sortie par laquelle on récupère l'hydrogène produit, et selon lequel on crée au moins un vortex dans une zone en amont de l'extrémité de sortie, le(s) vortex étant apte(s) à séparer l'hydrogène produit de la vapeur d'eau encore présente afin de faire subir à cette dernière une électrolyse dans ladite zone amont. 21 3. Procédé d'électrolyse selon la revendication 2 à des températures comprises entre 700°C et 1000°C. 4. Procédé d'électrolyse selon la revendication 2 ou 3, selon lequel on crée une pluralité de vortex en parallèle les uns des autres dans la zone en amont de l'extrémité de sortie. 5. Procédé d'électrolyse selon la revendication 2 ou 3, selon lequel on crée une pluralité de vortex en série les uns des autres dans la zone en amont de l'extrémité de sortie. 6. Procédé d'électrolyse selon l'une des revendications précédentes, selon lequel chaque vortex est créé avec une vitesse tangentielle au moins égale à 80 m/s, de préférence supérieure à 100 m/s. 7. Procédé d'électrolyse selon l'une des revendications précédentes, selon lequel chaque vortex est créé de telle manière à obtenir une accélération supérieure à 106m/s2. 25 8. Réacteur électrochimique comprenant un empilement de cellules d'électrochimiques élémentaires (Cl, C2...Cn) formées chacune d'une cathode (2.1, 2.2), d'une anode (4.1, 4.2) et d'un électrolyte (6.1, 6.2) intercalé entre la cathode et l'anode, au moins une 30 plaque interconnectrice (8) étant agencée entre deux cellules élémentaires adjacentes et en contact 20 22 électrique avec une électrode d'une des deux cellules élémentaires et une électrode de l'autre des deux cellules élémentaires, la plaque interconnectrice délimitant au moins un compartiment cathodique (11) et au moins un compartiment anodique (9) pour la circulation de fluides respectivement à la cathode et l'anode, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (83) pour créer au moins un vortex dans une zone Z2 en amont de l'extrémité de sortie (82) des compartiments cathodiques et/ou des compartiments anodiques. 9. Réacteur électrochimique selon la revendication 8, dans lequel les moyens pour créer le(s) vortex sont constitués par des trous (83) percés dans la au moins une plaque interconnectrice en amont de l'extrémité de sortie des compartiments cathodiques. 10. Réacteur selon la revendication 9, dans lequel le diamètre des trous est inférieur à 1 mm. 20 11. Plaque (8), destinée à être utilisée en tant que plaque interconnectrice dans un réacteur selon l'une des revendications 8 à 10, constituée par un assemblage de deux tôles (8.1, 8.2) embouties 25 partiellement en formant des creux d'embouti sous formes de rainures (80), l'assemblage comprenant au moins une ouverture (84) traversant chacune les deux tôles assemblées et réalisée dans une zone Z différemment emboutie que les creux, en extrémité (800) 30 des rainures et, des trous (83) traversant une seule (8.1) des deux tôles également réalisés dans la zone 23 différemment emboutie en extrémité des rainures et en étant répartis à la périphérie de l'ouverture (84); le diamètre des trous étant de l'ordre de 1 mm ou inférieur et l'assemblage des deux tôles dans la zone différemment emboutie délimite un passage (840) entre les deux tôles (8.1, 8.2) et entre les trous (83) et l'ouverture (84) à la périphérie de laquelle ils sont réalisés. 12. Plaque selon la revendication 11, dans laquelle le nombre de trous (83) est pair. 13. Plaque selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle l'extrémité (800) des rainures est réalisée de telle manière à ce qu'un jet de gaz ou de mélange de gaz et vapeur soit créé dans ladite extrémité, le jet ayant en outre un écoulement tangentiel à l'un des trous (83).20