FR 3066201 A1 20181116 FR 1754260 A 20170515 REACTEUR D'ELECTROLYSE OU DE CO-ELECTROLYSE DE L'EAU (SOEC) OU PILE A COMBUSTIBLE (SOFC) A FONCTIONNEMENT SOUS PRESSION ET A SYSTE1VIE DE SERRAGE ADAPTE A UN TEL FONCTIONNEMENT Domaine technique La présente invention concerne le domaine des piles à combustibles à oxydes solides (SOFC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Fuel Cell »), celui de l'électrolyse de l'eau à haute température (EHT, ou EVHT pour électrolyse de la vapeur d'eau à haute température, ou HTE acronyme anglais pour High Temperature Electrolysis, ou encore HTSE acronyme anglais pour High Temperature Steam Electrolysis) également à oxydes solides (SOEC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Electrolyser Cell »), et celui de la co-électrolyse à haute température de l'eau et d'un autre gaz choisi parmi le dioxyde de carbone CO2 ou le dioxyde d'azote NO2. L'invention a trait plus particulièrement à la réalisation d'un réacteur d'électrolyse ou de co-électrolyse de l'eau à haute température (EHT) de type SOEC, ou d'une pile à combustible de type SOFC, à empilement de cellules électrochimiques élémentaires dont le serrage est maintenu quelle que soit la température et qui fonctionne sous pression sans la nécessité d'une enceinte étanche et pressurisée. Bien que décrite en référence principalement à l'application d'électrolyse de l'eau à haute température, l'invention s'applique tout aussi bien à une co-électrolyse d'eau et d'un autre gaz choisi parmi le dioxyde de carbone CO2 ou le dioxyde d'azote NO2, qu'à une pile à combustible SOFC. L'invention s'applique à une pile à combustible SOFC utilisant comme combustible soit de l'hydrogène, soit un hydrocarbure, par exemple le méthane CH4. Art antérieur L'électrolyse de l'eau comprend une réaction électrolytique qui décompose l'eau en dioxygène et dihydrogène gazeux avec l'aide d'un courant électrique selon la réaction: H20H2 + 1/202. Pour réaliser l'électrolyse de l'eau, il est avantageux de la réaliser à haute température typiquement entre 600 et 950°C, car une partie de l'énergie nécessaire à la réaction peut être apportée par de la chaleur qui est moins chère que l'électricité et l'activation de la réaction est plus efficace à haute température et ne nécessite pas de 3066201 2 catalyseur noble. Pour mettre en oeuvre l'électrolyse à haute température, il est connu d'utiliser un électrolyseur de type SOEC (acronyme anglais de « Solid Oxyde Electrolyser Cell »), constitué d'un empilement de motifs élémentaires comportant chacun une cellule d'électrolyse à oxyde solide, constituée de trois couches anode/électrolyte/cathode 5 superposées l'une sur l'autre, et de plaques d'interconnexion en alliages métalliques aussi appelées plaques bipolaires, ou interconnecteurs. Les interconnecteurs ont pour fonction d'assurer à la fois le passage du courant électrique et la circulation des gaz au voisinage de chaque cellule (vapeur d'eau injectée, hydrogène et oxygène extrait dans un électrolyseur EHT ; air et hydrogène injectés et eau extraite dans une pile SOFC) et de séparer les 10 compartiments anodiques et cathodiques qui sont les compartiments de circulation des gaz du côté respectivement des anodes et des cathodes des cellules. Pour réaliser l'électrolyse de la vapeur d'eau à haute température EHT, on injecte de la vapeur d'eau H20 dans le compartiment cathodique. Sous l'effet du courant appliqué à la cellule, la dissociation des molécules d'eau sous forme vapeur est réalisée à l'interface entre l'électrode à hydrogène 15 (cathode) et l'électrolyte: cette dissociation produit du gaz dihydrogène H2 et des ions oxygène. Le dihydrogène est collecté et évacué en sortie de compartiment à hydrogène. Les ions oxygène 02- migrent à travers l'électrolyte et se recombinent en dioxygène à l'interface entre l'électrolyte et l'électrode à oxygène (anode). Comme schématisée en figure 1, chaque cellule d'électrolyse élémentaire 1 est 20 formée d'une cathode 2 et d'une anode 4, placées de part et d'autre d'un électrolyte solide 3 généralement sous forme de membrane. Les deux électrodes (cathode et anode) 2,4 sont des conducteurs électriques, en matériau poreux, et l'électrolyte 3 est étanche au gaz, isolant électronique et conducteur ionique. L'électrolyte peut être en particulier un conducteur anionique, plus précisément un conducteur anionique des ions 02- et 25 l'électrolyseur est alors dénommé électrolyseur anionique. Les réactions électrochimiques se font à l'interface entre chacun des conducteurs électroniques et le conducteur ionique. A la cathode 2, la demi-réaction est la suivante : 2 H20 + 4 e- -> 2 H2 +2 02-. 30 A l'anode 4, la demi-réaction est la suivante: 2 02- -> 02+ 4 e-. L'électrolyte 3 intercalé entre les deux électrodes 2, 4 est le lieu de migration 3066201 3 des ions 02-, sous l'effet du champ électrique créé par la différence de potentiel imposée entre l'anode 4 et la cathode 2. Comme illustré entre parenthèses en figure 1, la vapeur d'eau en entrée de cathode peut être accompagnée d'hydrogène H2 et l'hydrogène produit et récupéré en 5 sortie peut être accompagné de vapeur d'eau. De même, comme illustré en pointillés, un gaz drainant, tel que l'air peut en outre être injecté en entrée pour évacuer l'oxygène produit. L'injection d'un gaz drainant a pour fonction supplémentaire de jouer le rôle de régulateur thermique et de faciliter la régulation de pression de la chambre anodique. Un réacteur d'électrolyse élémentaire est constitué d'une cellule élémentaire 10 telle que décrite ci-dessus, avec une cathode 2, un électrolyte 3, et une anode 4 et de deux connecteurs mono-polaires qui assurent les fonctions de distribution électrique, hydraulique et thermique. Pour augmenter les débits d'hydrogène et d'oxygène produits, il est connu d'empiler plusieurs cellules d'électrolyse élémentaires les unes sur les autres en les 15 séparant par des dispositifs d'interconnexion, usuellement appelés interconnecteurs ou plaques d'interconnexion bipolaires. L'ensemble est positionné entre deux plaques d'interconnexion d'extrémité qui supportent les alimentations électriques et les alimentations en gaz de l'électrolyseur (réacteur d'électrolyse). Un électrolyseur de l'eau à haute température (EHT) comprend ainsi au moins 20 une, généralement une pluralité de cellules d'électrolyse empilées les uns sur les autres, chaque cellule élémentaire étant formée d'un électrolyte, d'une cathode et d'une anode, l'électrolyte étant intercalé entre l'anode et la cathode. Les dispositifs d'interconnexion fluidique et électrique qui sont en contact électrique avec une ou des électrodes assurent en général les fonctions d'amenée et de 25 collecte de courant électrique et délimitent un ou des compartiments de circulation des gaz. Ainsi, un compartiment dit cathodique a pour fonction la distribution du courant électrique et de la vapeur d'eau ainsi que la récupération de l'hydrogène à la cathode en contact. 30 Un compartiment dit anodique a pour fonction la distribution du courant électrique ainsi que la récupération de l'oxygène produit à l'anode en contact, éventuellement à l'aide d'un gaz drainant. 3066201 4 La figure 2 représente une vue éclatée de motifs élémentaires d'un électrolyseur de vapeur d'eau à haute température selon l'état de l'art. Cet électrolyseur EHT comporte une pluralité de cellules d'électrolyse élémentaires Cl, C2... de type à oxydes solides (SOEC) empilées alternativement avec des interconnecteurs 5. Chaque 5 cellule Cl, C2... est constituée d'une cathode 2.1, 2.2,... et d'une anode 4.1, 4.2, entre lesquelles est disposé un électrolyte 3.1, 3.2.... L'ensemble des cellules d'électrolyse est alimenté en série par le courant électrique et en parallèle par les gaz. L'interconnecteur 5 est un composant en alliage métallique qui assure la séparation entre les compartiments cathodique CC et anodique CA, définis par les 10 volumes compris entre l'interconnecteur 5 et la cathode adjacente 2.1 et entre l'interconnecteur 5 et l'anode adjacente 4.2 respectivement. Il assure également la distribution des gaz aux cellules. L'injection de vapeur d'eau dans chaque motif élémentaire se fait dans le compartiment cathodique CC. Le collectage de l'hydrogène produit et de la vapeur d'eau résiduelle à la cathode 2.1, 2.2 ... est effectué dans le 15 compartiment cathodique CC en aval de la cellule Cl, C2... après dissociation de la vapeur d'eau par celle-ci. Le collectage de l'oxygène produit à l'anode 4.2 est effectué dans le compartiment anodique CA en aval de la cellule Cl, C2... après dissociation de la vapeur d'eau en ions oxygène par celle-ci. L'interconnecteur 5 assure le passage du courant entre les cellules Cl et C2 20 par contact avec les électrodes adjacentes, c'est-à-dire entre l'anode 4.2 et la cathode 2.1. Dans une pile à combustible à oxydes solides SOFC selon l'état de l'art, les cellules Cl, C2... et interconnecteurs 5 utilisés sont les mêmes composants, mais le fonctionnement est inverse de celui d'un électrolyseur EHT tel qui vient d'être expliqué avec un sens du courant inversé, avec de l'air qui alimente les compartiments alors 25 devenus cathodiques et de l'hydrogène en tant que combustible qui alimente les compartiments devenus à leur tour anodiques. Un fonctionnement satisfaisant d'un électrolyseur EHT nécessite entre autres les fonctions essentielles suivantes: A/ une bonne isolation électrique entre deux interconnecteurs adjacents dans 30 l'empilement, sous peine de court-circuiter la cellule d'électrolyse élémentaire intercalée entre les deux interconnecteurs. Cette isolation électrique dépend des matériaux utilisés 3066201 5 pour les différents composants en regard mais aussi du niveau de serrage de l'empilement ; B/ une bonne étanchéité entre les deux compartiments distincts, i.e. anodique et cathodique, sous peine de recombinaison des gaz produits entraînant une baisse de 5 rendement et surtout l'apparition de points chauds endommageant l'électrolyseur ; cela correspond à rechercher une tension initiale complète (acronyme anglais « OCV » pour Open Cell Voltage). Cette étanchéité dépend du design des joints et des matériaux utilisés pour les différents composants en regard mais aussi de la pression de gaz sollicitant le joint et du niveau de serrage de l'empilement. 10 C/ une bonne distribution des gaz à la fois en entrée et en récupération des gaz produits, sous peine de perte de rendement, d'inhomogénéité de pression et de température au sein des différentes cellules élémentaires voire de dégradations rédhibitoires des cellules; cela correspond à rechercher la plus faible résistance de polarisation. Les hautes températures compliquent considérablement la réalisation des trois 15 fonctions essentielles A/ à C/ précitées. En outre, la fragilité des cellules à oxydes solides impose certaines règles de conception contraignantes de manière à garantir leur intégrité mécanique. Différentes conceptions existent déjà pour réaliser simultanément les trois fonctions essentielles A/ à C/, mais il subsiste différentes difficultés à surmonter. 20 En particulier, en ce qui concerne la réalisation de la fonction B/, compte tenu des gammes de température de fonctionnement des électrolyseurs EHT et piles à combustibles SOFC élevées, typiquement 600°C à 1000°C, les joints d'étanchéités sont classiquement réalisés à base de verre ou de vitrocéramique. Un joint verre est à l'état pâteux à la température de fonctionnement. 25 Lors de la conception, il est nécessaire de veiller à ne pas chasser le verre sous l'effet d'un écart de pression appliquée sur le joint. Un joint en vitrocéramique subit quant à lui un cycle thermique in situ visant à le faire cristalliser et donc à le rendre solide à la température de fonctionnement. Tout comme pour le joint en verre, il faut veiller à ne pas chasser la vitrocéramique avant qu'elle ne soit solide. 30 La configuration la plus simple consiste à placer le joint entre deux plans denses, par opposition aux différents matériaux poreux présents dans un réacteur SOEC ou 3066201 6 une pile à combustible SOFC : la tension de surface permet d'éviter son écoulement jusqu'à un certain différentiel de pression de part et d'autre du joint. Pour favoriser cette tenue, il est nécessaire de réduire au mieux la hauteur du joint, d'augmenter la surface des zones en contact avec le verre et de réduire le différentiel 5 de pression subi par le joint. La réalisation de ce type d'étanchéités à base de verre au sein des réacteurs SOEC ou piles SOFC se heurte à plusieurs problèmes. Tout d'abord, les électrodes de part et d'autre de la cellule sont poreuses et elles ne peuvent donc pas simplement supporter de joint à base de verre. De plus, une isolation électrique entre interconnecteurs 10 adjacentes doit être garantie, ce qu'un film de verre trop mince ne peut assurer sans risque. Enfin, ces verres doivent être écrasés pour réduire leur hauteur, mais aussi pour garantir le contact électrique entre cellule et interconnecteurs. Ce serrage doit se faire en évitant tout porte-à-faux de la cellule pour préserver son intégrité mécanique. Cela étant, comme déjà évoqué, les joints à base de verre ou de vitrocéramique 15 présentent intrinsèquement l'inconvénient majeur de ne résister qu'à de faibles différences de pression, de l'ordre de quelques centaines de millibars. Le fonctionnement interne d'une pile SOFC ou d'un réacteur EHT sous pression, typiquement de quelques bars à quelques dizaines de bars, typiquement 30 bars, requiert alors une solution pour éviter la perte des étanchéités par les joints. 20 Il est déjà connu une solution qui consiste à placer le réacteur à empilement EHT ou pile SOFC au sein d'une enceinte étanche elle-même pressurisée. On peut citer ici les demandes de brevets ou brevets FR 2957361A1, US2002/0081471 et US 6689499 B2 qui divulguent ce type de solution. Cette solution connue offre l'avantage de pouvoir imposer la même pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'empilement. Cela permet 25 donc un fonctionnement à une pression élevée, de quelques bars à quelques dizaines de bars, sans sollicitation mécanique des joints en verre ou en vitrocéramique. Mais, cela impose de garantir la tenue mécanique d'une enceinte pressurisée à ces pressions, typiquement 30 bars, et qui contient un empilement sous une température élevée, typiquement à 800°C avec circulation en son sein d'hydrogène H2 et d'oxygène 30 02. La gestion de la sécurité de cette enceinte à pression peut ne pas être triviale. De plus, la présence de l'enceinte complique le maintien du serrage de l'empilement qui permet de garantir un bon contact électrique entre interconnecteurs et 3066201 7 cellules. En particulier, le déport des organes de serrage dans une zone relativement froide n'est pas aisé. Enfin, l'enceinte pressurisée doit être réalisée avec des passages à la fois traversants et étanches afin de réaliser l'alimentation/récupération en gaz et en courant 5 électrique depuis l'extérieur de l'enceinte. Ainsi, ces passages doivent être isolants électriques pour certains d'entre eux et être à température contrôlée pour ceux contenant de la vapeur d'eau de manière à éviter toutes bouffées de vapeur d'eau. En effet, si on ne contrôle pas la température dans les tuyaux d'entrée et ou de sortie, la vapeur d'eau circulant en continu à l'intérieur peut rencontrer une zone froide, et alors se condenser de 10 manière non contrôlée. Cela provoque des bouffées qui génèrent des variations d'alimentation en gaz et en pression. Toutes ces mesures de précaution conduisent à une installation complète intégrant l'enceinte étanche pressurisée et le réacteur EHT ou la pile SOFC, qui est compliquée et coûteuse. 15 Afin de s'affranchir de la solution de mise en oeuvre d'une enceinte étanche pressurisée à l'intérieur de laquelle un réacteur EHT ou la pile SOEFC est logé(e), la déposante a proposé dans la demande de brevet W02016/096752A1, un module comprenant un circuit de circulation d'un gaz supplémentaire aux gaz réactifs nécessaires à la réaction d'électrolyse ou à la réaction inverse dans une pile SOFC, le circuit étant 20 adapté pour que, lors du fonctionnement en pression, ce gaz supplémentaire vienne équilibrer le différentiel de pression des gaz de part et d'autre des joints d'étancheité à base de verre et/ou vitrocéramique. On a reproduit en figure 3, une vue de coupe schématique d'un module destiné à former le motif élémentaire d'un électrolyseur de vapeur d'eau EHT conforme à la 25 demande W02016/096752A1. Ce module M1 comporte une cellule (Cl) électrochimique élémentaire de forme axisymétrique autour d'un axe central X, la cellule étant formée d'une cathode, d'une anode, et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, deux interconnecteurs électrique et fluidique 5.1, 5.2 de part et d'autre de la cellule. 30 Les deux interconnecteurs 5.1, 5.2 sont réalisés chacun en une seule pièce métallique, de préférence en acier ferritique à environ 20% de chrome, de préférence en 3066201 8 CROFERe 22APU ou le F18TNb, ou à base Nickel de type Inconele 600 ou Haynes 230e. L'interconnecteur supérieur 5.1 est percé d'un conduit 50 d'amenée de la vapeur d'eau, débouchant selon l'axe central sur la cellule du côté de la cathode. La 5 vapeur d'eau amenée et l'hydrogène produit sont distribués radialement jusqu'à un conduit de récupération de l'hydrogène produit, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de la cathode. L'interconnecteur inférieur 5.2 est percé d'un conduit 51 d'amenée de gaz drainant, tel que l'air, débouchant selon l'axe central sur la cellule du côté de l'anode. Il 10 est également prévu une distribution radiale de l'air amené et de l'oxygène produit jusqu'à un conduit de récupération de l'oxygène produit, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de l'anode. Un premier joint d'étanchéité 61 de forme axisymétrique autour de l'axe central X, est agencé à la périphérie de la cellule élémentaire Cl et en appui à la fois 15 contre chacun des deux interconnecteurs. Ce joint est prévu pour réaliser l'étanchéité autour du compartiment cathodique (H20/H2). Un deuxième joint d'étanchéité 62 de forme axisymétrique autour de l'axe central, est agencé à la périphérie de l'anode de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre l'interconnecteur inférieur et contre l'électrolyte. Ce joint est prévu pour réaliser 20 l'étanchéité autour du compartiment anodique (air/02). Les joints d'étanchéité 61 et 62 sont à base de verre et/ou de vitrocéramique. Un dispositif d'isolation électrique et d'étanchéité 8 de forme axisymétrique autour de l'axe central X est agencé à la périphérie du premier joint d'étanchéité autour du compartiment cathodique. Le dispositif 8 peut être constitué d'une seule rondelle 25 isolante électriquement formant une cale d'étanchéité munie de deux joints métalliques, en appui respectivement contre l'interconnecteur supérieur 5.1 et inférieur 5.2. L'interconnecteur inférieur 5.2 est percé d'au moins un conduit d'amenée 58 du gaz d'équilibrage, et d'au moins un conduit de récupération de ce gaz d'équilibrage débouchant sur l'espace délimité entre le joint 61 et le dispositif 8 de sorte à réaliser une 30 distribution homogène du gaz d'équilibrage afin d'équilibrer les pressions de part et d'autre du premier joint d'étanchéité 61 lors du fonctionnement. 3066201 9 Le dispositif 8 est adapté pour résister à un différentiel de pressions important entre la pression du gaz d'équilibrage, que l'on amène à la valeur la plus proche possible de la pression de fonctionnement du réacteur EHT, typiquement de 10 à 30 bars et la pression extérieure au module, typiquement 1 bar. Le dispositif d'isolation et d'étanchéité 5 8 permet d'éviter tout court-circuit entre l'interconnecteur inférieur 5.2 et l'interconnecteur supérieur 5.1. Par ailleurs, comme déjà évoqué, le déport en zone froide des organes de serrage de l'empilement d'un réacteur SOEC ou d'une pile à combustible a plusieurs inconvénients majeurs. 10 Afin de pallier ces inconvénients, la déposante a proposé une solution de serrage sans déport en zone froide, qui est décrite et revendiquée dans la demande de brevet déposée le 15 décembre 2015 sous le numéro FR 1562384 et intitulée « Système de serrage autonome d'un empilement à oxydes solides de type SOEC/SOFC à haute température ». 15 On a reproduit en figure 4, une vue éclatée en perspective et partielle, d'un exemple d'ensemble 30 comportant un empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC à haute température et un système de serrage 10 autonome de cet empilement 11 conforme à la demande FR1562384 précitée. Le système de serrage 10 comporte tout d'abord une plaque de serrage 20 supérieure 12 et une plaque de serrage inférieure 13, entre lesquelles un empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC est enserré. L'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC comporte une pluralité de cellules électrochimiques Cl formées chacune d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, et une pluralité d'interconnecteurs intermédiaires 5 agencés chacun entre deux 25 cellules électrochimiques Cl adjacentes. Chaque plaque de serrage, supérieure 12 et inférieure 13, comporte une pluralité d'orifices de serrage 14. De plus, le système de serrage 10 comporte des boulons filetés, au nombre de quatre dans l'exemple illustré. Chaque boulon comportent une tige de serrage 15 filetées, 30 s'étendant au travers d'un orifice de serrage 14 de la plaque de serrage supérieure 12 et au travers d'un orifice de serrage 14 correspondant de la plaque de serrage inférieure 13 pour permettre l'assemblage entre elles des plaques de serrage supérieure 12 et inférieure 13. 3066201 10 Un premier écrou de serrage 16 associé à une rondelle de serrage 17 coopère avec chaque tige de serrage 15 correspondante insérée au travers d'un des orifices de serrage 14 de la plaque de serrage supérieure 12. Un deuxième écrou de serrage 18 coopère avec chaque tige de serrage 15 5 correspondante, insérée au travers de l'orifice de serrage 14 de la plaque de serrage inférieure 13. Les composants des boulons de serrage (tiges 15 et écrous 16, 18) sont avantageusement réalisés en superalliage à base de nickel de type Inconel 625. Ce matériau permet de garantir un comportement élastique et donc d'éviter tout fluage ou 10 relaxation malgré les niveaux de température envisagés. Les rondelles de serrage 17 sont quant à elles réalisées en acier austénitique réfractaire de type AISI 310. L'épaisseur des rondelles de serrage 17 peut être ajustée en fonction du nombre de cellules électrochimiques Cl présentes dans l'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC. 15 Le système de serrage 10 ainsi défini permet de compenser l'écart de dilatation entre les tiges de serrage 15 en superalliage à base de nickel de type Inconel 625 et l'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC par la dilatation importante des plaques de serrage inférieure 12 et supérieure 13 et des rondelles de serrage 17 réalisées en acier austénitique réfractaire de type AISI 310. 20 Le système de serrage 10 comporte en outre une plaque d'isolation électrique 19, de préférence en mica, entre l'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC et la plaque de serrage supérieure 12. Cette plaque 19 joue le rôle de cale d'isolation électrique entre l'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC et la plaque de serrage supérieure 12. En 25 l'absence de celle-ci, le système de serrage 10 étant métallique, il provoquerait un court- circuit global entre le haut et le bas de l'empilement 11. L'empilement 11 comporte en outre une plaque terminale supérieure 33 et une plaque terminale inférieure 34, entre lesquelles la pluralité de cellules électrochimiques Cl et la pluralité d'interconnecteurs 5 sont enserrées. 30 La plaque terminale supérieure 33 est au contact de la plaque d'isolation électrique 19 du système de serrage 10, tandis que la plaque terminale inférieure 34 est au contact de la plaque de serrage inférieure 13 du système de serrage 10. 3066201 11 Par ailleurs, chaque plaque terminale inférieure 34 est traversée par quatre tubes métalliques d'entrée 50, 51 et de sortie des gaz produits. En outre, un cadre isolant électriquement 36, de préférence en mica, est agencé autour de chaque cellule électrochimique Cl et entre deux interconnecteurs 5 5 adjacents. Un tel cadre isolant 36 permet le centrage de chaque cellule électrochimique Cl et l'isolation électrique entre les interconnecteurs 5. Chaque cadre isolant 36 peut également servir de support pour des joints d'étanchéité, notamment en verre et/ou vitrocéramique. L'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC peut également 10 comporter de plus une première couche de contact 37 entre chaque cathode en SOEC ou chaque anode en SOFC des cellules électrochimiques Cl et chaque interconnecteur intermédiaire 5 ou plaque terminale supérieure 33, et une deuxième couche de contact 38 entre chaque anode en SOEC ou chaque cathode en SOFC des cellules électrochimiques Cl et chaque interconnecteur 5 ou plaque terminale inférieure 34. 15 Ces couches de contact 37, 38 permettent d'améliorer le passage du courant électrique entre les interconnecteurs 5 et les cellules électrochimiques Cl. La première couche de contact 37 est de préférence une grille de nickel tandis que la deuxième couche de contact 38 est une couche céramique en oxyde de type manganite de lanthane strontium (ou encore LSM pour « Lanthanum Strontium 20 Manganite» en anglais). Enfin, il peut être prévu deux colonnes de guidage 39, s'étendant au travers d'orifices de guidage 40 formés dans la plaque terminale supérieure 33, la plaque terminale inférieure 34, les interconnecteurs 5, les cadres isolants 36 et la plaque de serrage supérieure 12. Ces colonnes de guidage 39 permettent le guidage en écrasement de 25 l'empilement 11 à oxydes solides de type SOEC/SOFC par compression lors de son serrage. De plus, l'ensemble des matériaux en acier mis en jeu au sein de l'empilement 11 sont des aciers ferritiques, notamment de type Crofer, AISI 441 et/ou AISI 430. A titre indicatif, l'ordre de grandeur des coefficients de dilatation moyens a 30 utilisés entre 20 et 800°C pour les divers matériaux mentionnés auparavant, à savoir : - acier ferritique : a = 12.106 , - grille en nickel et Inconel 625 : a = 16.10', 3066201 12 - acier austénitique de type AISI 310 : a = 18.106, et - manganite de lanthane strontium (LSM) : cc = 12.106 . Selon les épaisseurs respectives de chacun des composants de l'empilement 11, l'épaisseur des rondelles de serrage 17 en acier AISI 310 est choisie de manière à 5 garantir que l'ensemble des dilatations des pièces situées entre les écrous de serrage 16 et 18, correspondant à la somme du produit (a x épaisseur) pour chaque composant, est égal ou légèrement supérieur à la dilatation des tiges de serrage filetées 15. Cela garantit alors le maintien du serrage initial quelle que soit la variation de température, voire offre un léger sur-serrage en passant de 20 à 800°C. Ainsi, pour un résultat de test d'un ensemble 10 30 concluant en termes de contact électrique et d'étanchéité, les rondelles de serrage 17 en AISI 310 présentent une épaisseur d'environ 10 mm pour un nombre de 25 cellules électrochimiques Cl. Le système de serrage 10 qui vient d'être décrit n'est pas complètement satisfaisant dans toutes les configurations de fonctionnement sous pression d'un réacteur 15 SOEC ou pile à combustible SOFC. En effet, pour un fonctionnement sous pression, ce système de serrage va subir l'effet usuellement désigné par effet de fond, effet proportionnel à la pression. En effet, lorsqu'on souhaite faire fonctionner l'empilement SOEC/SOFC sous pression du ou des gaz réactifs, il est nécessaire de réaliser une montée en pression dudit 20 empilement. Cette montée en pression se traduit par une poussée/traction sur les extrémités des boulons de serrage. Aussi, pour compenser cette poussée, il serait nécessaire de procéder à un resserrage progressif de la boulonnerie de manière à compresser cet effet de fond. Or, par définition, le réacteur SOEC ou la pile à combustible SOFC 25 fonctionnant à haute température, typiquement entre 600°C et 1000°C, ce resserrage in situ n'est pas envisageable. Il existe donc un besoin de proposer une solution efficace de serrage d'un empilement d'un réacteur d'électrolyse de type SOEC ou d'une pile à combustible de type SOFC, destiné(e) à fonctionner sous pression des gaz réactifs, sans la mise en oeuvre d'une 30 enceinte étanche pressurisée, notamment afin de s'affranchir d'un resserrage progressif d'une boulonnerie de serrage, dû à l'effet de fond dû à la montée sous pression de 1 ' empilement. 3066201 13 De manière générale, il existe un besoin de proposer une solution efficace de (re)serrage, malgré les hautes températures, d'un empilement d'un réacteur d'électrolyse de type SOEC ou d'une pile à combustible de type SOFC, que l'empilement fonctionne avec ou sans pression, c'est-à-dire à la pression atmosphérique. 5 Un but de l'invention est de répondre au moins en partie à ce(s) besoin(s). Exposé de l'invention Pour ce faire, l'invention concerne, un dispositif électrochimique, constituant un réacteur d'électrolyse ou de co-électrolyse SOEC ou une pile à combustible SOFC, destiné à fonctionner à haute température, comprenant : 10 - un empilement de cellules électrochimiques à base d'oxydes solides de type SOEC/SOFC, chaque cellule étant formée d'une cathode, d'une anode, et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode; - deux plaques d'extrémité, dites plaques terminales, entre lesquelles l'empilement est agencé ; 15 - deux plaques de serrage de l'empilement, entre lesquelles les plaques d'extrémité et l'empilement sont agencés; - des moyens de serrage entre les plaques de serrage, les moyens de serrage étant adaptés pour serrer et maintenir serré l'empilement entre les plaques terminales, quelle que soit la température entre la température ambiante et les hautes températures de 20 fonctionnement du dispositif; - une chambre de serrage délimitée entre l'une des plaques terminales et la plaque de serrage adjacente, la chambre de serrage étant reliée à un circuit de gaz de serrage en surpression par rapport à l'intérieur de l'empilement. Le circuit de gaz de serrage peut être indépendant des circuits de gaz réactifs 25 au sein de l'empilement : la chambre peut par conséquent être alimentée de manière indépendante de l'empilement par un gaz de serrage. Ainsi, selon une première variante, le circuit de gaz de serrage ne traverse pas 1 ' empilement. Selon cette première variante, le circuit de gaz de serrage comprend 30 avantageusement deux conduits débouchant, percés dans l'épaisseur de la plaque terminale délimitant la chambre de serrage. Le gaz de serrage alimente ainsi la chambre de serrage par l'un des conduits et il est évacué de cette dernière par l'autre des conduits. 3066201 14 Selon une deuxième variante, le circuit de gaz de serrage traverse 1 ' empilement. La chambre de serrage peut être avantageusement réalisée entre l'empilement et la plaque de serrage supérieure, évitant ainsi tous les passages de tubes de la partie 5 inférieure de l'empilement. Selon une première alternative de réacteur d'électrolyse ou de co-électrolyse de type SOEC, l'empilement est un empilement de motifs élémentaires, chaque motif élémentaire comprenant: -une cellule électrochimique élémentaire à oxydes solides, 10 -un premier et un deuxième dispositif formant chacun un interconnecteur électrique et fluidique, constitué chacun d'un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz; les premier et deuxième interconnecteurs étant agencés de part et d'autre de la cellule élémentaire; le premier interconnecteur étant percé d'un conduit d'amenée de la vapeur d'eau, débouchant sur la cellule du côté de la cathode et, 15 d'un conduit de récupération de l'hydrogène produit, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de la cathode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement de la vapeur d'eau amenée et de l'hydrogène produit, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération; le deuxième interconnecteur étant percé d'un conduit de récupération de l'oxygène produit, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de 20 l'anode de sorte à réaliser une distribution homogène de l'oxygène produit jusqu'au conduit de récupération; - un premier joint d'étanchéité agencé à la périphérie de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le premier interconnecteur et contre le deuxième interconnecteur; 25 - un deuxième joint d'étanchéité agencé à la périphérie de l'anode de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le deuxième interconnecteur et contre l'électrolyte ; les premier et deuxième joints d'étanchéité étant à base de verre et/ou de vitrocéramique ; - un dispositif d'isolation et d'étanchéité agencé à la périphérie du premier 30 joint d'étanchéité et en appui respectivement contre le premier et contre le deuxième interconnecteur; 3066201 15 - au moins un conduit d'amenée et au moins un conduit de récupération du gaz de serrage, réalisés dans le premier et le deuxième interconnecteurs et débouchant chacun sur l'espace délimité entre le premier joint et le dispositif d'isolation et d'étanchéité, de sorte à réaliser une distribution homogène du gaz de serrage depuis son conduit d'amenée 5 jusqu'à son conduit de récupération, le gaz de serrage constituant ainsi en outre un gaz d'équilibrage pour équilibrer les pressions de part et d'autre du premier joint d'étanchéité lors du fonctionnement en pression du réacteur ; les conduits d'amenée et de récupération du circuit de gaz de serrage et d'équilibrage débouchant à l'intérieur de la chambre de serrage. 10 Selon une variante, le deuxième interconnecteur est percé d'un conduit d'amenée de gaz drainant, tel que l'air, sur la cellule du côté de l'anode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement du gaz drainant amené et de l'oxygène produit, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération. L'invention concerne également, selon une deuxième alternative, une pile à 15 combustible de type SOFC, dans laquelle l'empilement est un empilement de motifs élémentaires, chaque motif élémentaire comprenant: -une cellule électrochimique élémentaire à oxydes solides, -un premier et un deuxième dispositif formant chacun un interconnecteur électrique et fluidique, constitué chacun d'un composant en matériau conducteur 20 électronique et étanche aux gaz; les premier et deuxième interconnecteur étant agencés de part et d'autre de la cellule élémentaire; le premier interconnecteur étant percé d'un conduit d'amenée de combustible, débouchant sur la cellule du côté de l'anode SOFC et, d'un conduit de récupération de l'eau produite, à la périphérie de la cellule du côté de l'anode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement du combustible 25 amené et de l'eau produite, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération; le deuxième interconnecteur étant percé d'un conduit d'amenée d'air ou d'oxygène, débouchant sur la cellule du côté de la cathode SOFC et, d'un conduit de récupération du surplus d'air ou d'oxygène, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de la cathode de sorte à réaliser une distribution homogène de l'air ou de l'oxygène, depuis le conduit 30 d'amenée jusqu'au conduit de récupération; 3066201 16 - un premier joint d'étanchéité agencé à la périphérie de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le premier interconnecteur et contre le deuxième interconnecteur; - un deuxième joint d'étanchéité agencé à la périphérie de la cathode 5 SOFC de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le deuxième interconnecteur et contre l'électrolyte, les premier et deuxième joints d'étanchéité étant à base de verre et/ou de vitrocéramique ; - un dispositif d'isolation et d'étanchéité agencé à la périphérie du premier joint d'étanchéité et en appui respectivement contre le premier et contre le 10 deuxième interconnecteur; -au moins un conduit d'amenée et au moins un conduit de récupération du gaz de serrage réalisés dans le premier et le deuxième interconnecteurs et débouchant chacun sur l'espace délimité entre le premier joint et le dispositif d'isolation et d'étanchéité, de sorte à réaliser une distribution homogène du gaz de serrage depuis son 15 conduit d'amenée jusqu'à son conduit de récupération, le gaz de serrage constituant ainsi en outre un gaz d'équilibrage pour équilibrer les pressions de part et d'autre du premier joint d'étanchéité lors du fonctionnement en pression de la pile; les conduits d'amenée et de récupération du circuit de gaz serrage et d'équilibrage débouchant à l'intérieur de la chambre de serrage. 20 Pour un fonctionnement sous pression, la forme générale de l'empilement, des plaques d'extrémité et de la chambre de serrage est de préférence axisymétrique. On peut aussi envisager une forme générale ovale. La chambre de serrage peut être avantageusement délimitée au-dessus de l'empilement, entre la plaque terminale supérieure et la plaque de serrage supérieure, et 25 plus précisément entre la plaque terminale supérieure et la plaque d'isolation électrique placée sous la plaque de serrage supérieure. Selon un mode de réalisation avantageux, la chambre de serrage est délimitée par le dessus de la plaque terminale supérieure en tant que fond, par une plaque pleine en tant que couvercle et d'un anneau en tant que paroi latérale, le fond, le couvercle et la 30 paroi latérale de la chambre étant assemblés entre eux par soudage. Le couvercle et la paroi latérale peuvent chacun être constitués d'une tôle mince, dont l'épaisseur est comprise avantageusement entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence égale à 0,2mm. 3066201 17 Ainsi, l'invention consiste essentiellement à définir en sus de la boulonnerie de serrage, une chambre de serrage dans laquelle va circuler un autre gaz que les gaz réactifs, sensiblement à la même pression que ces derniers dans l'empilement. La pression du gaz qui circule dans la chambre de serrage, au-dessus de l'empilement de motifs élémentaires, 5 vient alors équilibrer la pression due aux gaz réactifs et produits au sein de l'empilement. Cette circulation du gaz sous pression au sein de la chambre de serrage vient alors compenser de manière passive l'effet de fond due à la poussée exercée par les gaz réactifs et produits sous pression au sein de l'empilement. Cette chambre de serrage à compensation de pression permet de ne pas 10 effectuer de resserrage de la boulonnerie de serrage lors de la montée en pression, un tel resserrage n'étant d'ailleurs pas possible in situ du fait des hautes températures de fonctionnement du réacteur SOEC ou de la pile à combustible SOFC, typiquement entre 600°C et 1000°C. Le serrage initial de la boulonnerie de la boulonnerie de serrage, i.e. avant la 15 montée en pression de l'empilement, peut ainsi être celui utilisé classiquement pour un empilement qui fonctionne sans pression, typiquement aux environs de 200 kg appliqués sur l'ensemble des tiges de serrage pour un empilement de 100 cm' de surface active de cellule électrochimique élémentaire. En revanche, on veille à ce que le dimensionnement de la boulonnerie 20 garantisse sa tenue mécanique sous l'effet de la pression au sein de la chambre de serrage, typiquement, de l'ordre de 2 tonnes pour un empilement fonctionnant à 10 bars. La boulonnerie de serrage interdit ainsi l'ouverture intempestive de l'empilement, ce qui assure une sécurité de fonctionnement et permet le serrage par compression de chaque cellule entre interconnecteurs adjacents. Le serrage, garant de 25 l'étanchéité et du contact électrique est par ailleurs réalisé en appliquant un effort de compression bien adapté d'un interconnecteur sur l'autre. Les chaines de côtes de tous les composants du réacteur ou de la pile sont déterminées pour garantir un écrasement des joints d'étanchéité en périphérie, ainsi que celui éventuel des couches de contact électrique. Typiquement, l'écrasement réalisé par serrage est de quelques dizaines de 30 microns. 3066201 18 Les boulons sont aisés à mettre en oeuvre et fiables pour garantir la sécurité recherchée, i.e. l'empêchement de l'ouverture de l'empilement en fonctionnement en cas de surpression. En outre, selon un aspect supplémentaire de l'invention, le gaz circulant est un 5 gaz de serrage qui peut servir en outre de gaz d'équilibrage, et qui permet de s'affranchir d'une solution connue de mise en oeuvre d'une enceinte étanche pressurisée à l'intérieur de laquelle le réacteur EHT ou la pile SOEFC est logé(e). Le volume de gaz à comprimer est par ailleurs bien plus faible que dans le cas d'une enceinte, conduisant à un meilleur rendement énergétique et une sécurité en pression accrue. 10 Ainsi, on modifie uniquement le circuit de circulation du gaz d'équilibrage en extrémité supérieure de l'empilement qui vient faire une boucle à l'intérieur de la chambre de serrage conforme à l'invention. On obtient ainsi une chambre de serrage simple à réaliser alimentée de manière directe par le gaz d'équilibrage qui circule sur la hauteur de l'empilement de bas 15 en haut puis à la sortie de la chambre de serrage est comprimé à nouveau pour recirculer de haut en bas de l'empilement. On assigne ainsi en quelque sorte une nouvelle fonction de serrage au gaz d'équilibrage qui conserve sa fonction première de gérer le différentiel de pressions entre l'intérieur ou l'extérieur d'un réacteur EHT ou d'une pile à combustible SOFC, et donc 20 permettre un fonctionnement fiable sous pression. Le gaz de serrage peut également permettre de brûler les fuites de gaz réactifs ou issus de la réaction. Il peut s'agir avantageusement d'air. Ce circuit permet alors aussi de détecter la présence de combustible en analysant un circuit de faible volume devant les besoins de ventilation de sécurité autour de l'installation. La détection de fuite de 25 combustible, notamment d'hydrogène n'en sera que plus rapide et plus sûre. Dans le mode de fonctionnement sous pression, la seule étanchéité qui doit résister au différentiel de pressions entre l'intérieur, typiquement comprises entre 10 et 30 bars, et l'extérieur, typiquement égale à 1 bar, tout en étant isolante électrique est celle réalisée par le dispositif d'étanchéité et d'isolation à l'extérieur de la circulation du gaz 30 d'équilibrage, les contraintes subies par cette étanchéité étant supérieures à celles entre compartiments anodique et cathodique dans lesquelles circulent les gaz réactifs. 3066201 19 En mode de fonctionnement nominal d'un réacteur EHT ou d'une pile SOFC, le gaz d'équilibrage et de serrage choisi est de préférence de l'air, ce qui permet de brûler d'éventuelles petites fuites d'hydrogène ( REVENDICATIONS1. Dispositif électrochimique, constituant un réacteur d'électrolyse ou de coélectrolyse SOEC ou une pile à combustible SOFC, destiné à fonctionner à haute température, comprenant : - un empilement (11) de cellules électrochimiques à base d'oxydes solides de type SOEC/SOFC; - deux plaques d'extrémité (33, 34), dites plaques terminales, entre lesquelles l'empilement est agencé ; - deux plaques de serrage (12, 13) de l'empilement, entre lesquelles les plaques d'extrémité et l'empilement sont agencés; - des moyens de serrage (15, 16, 17, 18) entre les plaques de serrage, les moyens de serrage étant adaptés pour serrer et maintenir serré l'empilement entre les plaques terminales, quelle que soit la température entre la température ambiante et les hautes températures de fonctionnement du dispositif; - une chambre de serrage (9) délimitée entre l'une des plaques terminales (33) et la plaque de serrage adjacente (12), la chambre de serrage étant reliée à un circuit de gaz de serrage en surpression par rapport à l'intérieur de l'empilement. 2. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 1, le circuit de gaz de serrage étant indépendant des circuits de gaz réactifs. 3. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 1 ou 2, le circuit de gaz de serrage ne traversant pas l'empilement (11). 4. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 3, le circuit de gaz de serrage comprenant deux conduits débouchant (330), percés dans l'épaisseur de la plaque terminale (33) délimitant la chambre de serrage (9). 5. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 1 ou 2, le circuit de gaz de serrage traversant l'empilement (11). 6. Réacteur d'électrolyse ou de co-électrolyse à haute température de type SOEC, selon la revendication 5, dans lequel l'empilement est un empilement (11) de motifs élémentaires, chaque motif élémentaire comprenant: 3 5 3066201 «une cellule (Cl) électrochimique élémentaire formée d'une cathode (2.1), d'une anode (4.1), et d'un électrolyte (3.1) intercalé entre la cathode et l'anode, -un premier (5.1) et un deuxième (5.2) dispositif formant chacun un interconnecteur électrique et fluidique, constitué chacun d'un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz; les premier et deuxième intercormecteurs étant agencés de part et d'autre de la cellule élémentaire; le premier interconnecteur (5.1) étant percé d'un conduit d'amenée de la vapeur d'eau (50), débouchant sur la cellule du côté de la cathode (2.1) et, d'un conduit de récupération de l'hydrogène produit (53), débouchant à la périphérie de la cellule du côté de la cathode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement de la vapeur d'eau amenée et de l'hydrogène produit, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération; le deuxième interconnecteur (5.2) étant percé d'un conduit de récupération de l'oxygène produit (54), débouchant à la périphérie de la cellule du côté de l'anode (4.1) de sorte à réaliser une distribution homogène de l'oxygène produit jusqu'au conduit de récupération; - un premier joint d'étanchéité (61) agencé à la périphérie de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le premier interconnecteur et contre le deuxième interconnecteur; - un deuxième joint d'étanchéité (62) agencé à la périphérie de l'anode de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le deuxième interconnecteur et contre l'électrolyte ; les premier et deuxième joints d'étanchéité étant à base de verre et/ou de vitrocéramique ; - un dispositif d'isolation et d'étanchéité (8) agencé à la périphérie du premier joint d'étanchéité et en appui respectivement contre le premier et contre le deuxième interconnecteur; - au moins un conduit d'amenée (52) et au moins un conduit de récupération (55) du gaz de serrage, réalisés dans le premier et le deuxième interconnecteurs et débouchant chacun sur l'espace délimité entre le premier joint (61) et le dispositif d'isolation et d'étanchéité (8), de sorte à réaliser une distribution homogène du gaz de serrage depuis son conduit d'amenée jusqu'à son conduit de récupération, le gaz de serrage constituant ainsi en outre un gaz d'équilibrage pour équilibrer les pressions de part et d'autre du premier joint d'étanchéité lors ,clu fonctionnement en pression du réacteur ; 36 3066201 les conduits d'amenée (52) et de récupération (55) du circuit de gaz de serrage et d'équilibrage débouchant à l'intérieur de la chambre de serrage. 7. Réacteur selon la revendication 6, le deuxième interconnecteur (5.2) étant percé d'un conduit d'amenée de gaz drainant (51), tel que l'air, sur la cellule du côté de l'anode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement du gaz drainant amené et de l'oxygène produit, depuis le conduit d'amenée (51) jusqu'au conduit de récupération (54). 8. Dispositif électrochimique selon la revendication 4, constituant une pile à combustible de type SOFC, dans laquelle l'empilement est un empilement (11) de motifs élémentaires, chaque motif élémentaire comprenant: *une cellule (Cl) électrochimique élémentaire à oxydes solides formée d'une cathode (2.1), d'une anode (4.1), et d'un électrolyte (3.1) intercalé entre la cathode et l'anode, *un premier (5.1) et un deuxième (5.2) dispositif formant chacun un interconnecteur électrique et fluidique, constitué chacun d'un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz; les premier et deuxième interconnecteur étant agencés de part et d'autre de la cellule élémentaire ; le premier interconnecteur étant percé d'un conduit d'amenée de combustible (50), débouchant sur la cellule du côté de l'anode (4.1) et, d'un conduit de récupération (53) de l'eau produite, à la périphérie de la cellule du côté de l'anode de sorte à réaliser une distribution homogène respectivement du combustible amené et de l'eau produite, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération; le deuxième interconnecteur étant percé d'un conduit d'amenée d'air ou d'oxygène, débouchant sur la cellule du côté de la cathode (2.1) et, d'un conduit de récupération du surplus d'air ou d'oxygène, débouchant à la périphérie de la cellule du côté de la cathode de sorte à réaliser une distribution homogène de l'air ou de l'oxygène, depuis le conduit d'amenée jusqu'au conduit de récupération; - un premier joint d'étanchéité (61) agencé à la périphérie de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le premier interconnecteur et contre le deuxième interconnecteur; - un deuxième joint d'étanchéité (62) agencé à la périphérie de la cathode de la cellule élémentaire et en appui à la fois contre le deuxième interconnecteur 37 3066201 et contre l'électrolyte ; les premier et deuxième joints d'étanchéité étant à base de verre et/ou de vitrocéramique ; - un dispositif d'isolation et d'étanchéité (8) agencé à la périphérie du premier joint d'étanchéité et en appui respectivement contre le premier et contre le deuxième interconnecteur; - au moins un conduit d'amenée (52) et au moins un conduit de récupération (55) du gaz de serrage, réalisés dans le premier et le deuxième interconnecteurs et débouchant chacun sur l'espace délimité entre le premier joint (61) et le dispositif d'isolation et d'étanchéité (8) de sorte à réaliser une distribution homogène du gaz de serrage depuis son conduit d'amenée jusqu'à son conduit de récupération, le gaz de serrage constituant ainsi en outre un gaz d'équilibrage pour équilibrer les pressions de part et d'autre du premier joint d'étanchéité lors du fonctionnement en pression de la pile; les conduits d'amenée (52) et de récupération (55) du circuit de gaz de serrage et d'équilibrage débouchant dans la chambre de serrage. 9. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon l'une des revendications précédentes, la forme générale de l'empilement, des plaques d'extrémité et de la chambre de serrage étant axisymétrique. 10. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon l'une des revendications précédentes, la chambre de serrage étant délimitée au-dessus de l'empilement, entre la plaque terminale supérieure (33) et la plaque de serrage supérieure (12) séparée d'une plaque d'isolation électrique (19). 11. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 9, la chambre de serrage (9) étant délimitée par le dessus de la plaque terminale supérieure (33) en tant que fond, par une plaque pleine (90) en tant que couvercle et un anneau (91) en tant que paroi latérale, le fond (33), le couvercle (90) et la paroi latérale (91) de la chambre étant assemblés entre eux par soudage. 12. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 10, le couvercle (90) et la paroi latérale (91) étant chacun constitué d'une tôle mince. 13. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 11, l'épaisseur de chaque tôle mince étant comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence égale à 0,2mm. 38 3066201 14. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon l'une des revendications 5 à 13, chaque dispositif d'étanchéité (8) étant constitué d'une rondelle isolante et de troisième et quatrième joints métalliques de part et d'autre de la rondelle isolante. 15. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon l'une des revendications précédentes, les moyens de serrage comportant deux boulons de serrage (15, 16, 17, 18) agencés en traversant les plaques de serrage; 16. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 15, chaque boulon de serrage comprenant : - une tige de serrage filetée (15), - un premier écrou de serrage (16) associé à une première rondelle de serrage (17) destinés à coopérer par vissage avec la tige de serrage filetée (15) insérée au travers d'un orifice de serrage (14) de la plaque de serrage supérieure (12), la première rondelle de serrage (17) étant agencée entre le premier écrou de serrage (16) et la plaque de serrage supérieure (12); - un deuxième écrou de serrage (18) associé à une deuxième rondelle de serrage (17) destinés à coopérer par vissage avec la tige de serrage filetée (15) insérée au travers d'un orifice de serrage (14) de la plaque de serrage inférieure (13), la deuxième rondelle de serrage (17) étant agencée entre le deuxième écrou de serrage (16) et la plaque de serrage inférieure (13). 17. Réacteur SOEC ou pile à combustible SOFC selon la revendication 16, comprenant en outre un tube (17.1) isolant électrique agencé entre la tige de serrage (15) et l'orifice de serrage de la plaque de serrage inférieure (13), la deuxième rondelle de serrage (17) étant également isolante électrique. 18. Procédé de fonctionnement d'un réacteur SOEC selon l'une des revendications 5 à 6 et 9 à 17, selon lequel : - on alimente les conduits d'amenée (50) en vapeur d'eau ou en mélange de vapeur d'eau et un autre gaz choisi parmi le dioxyde de carbone et le dioxyde d'azote et simultanément les conduits d'amenée (52) en gaz de serrage et d'équilibrage, la pression de la vapeur d'eau ou du mélange amené(e) étant sensiblement égale à celle du gaz de serrage et d'équilibrage ; 39 3066201 - on récupère l'hydrogène ou l'hydrogène et le monoxyde de carbone ou d'azote produit(s) par électrolyse ou co-électrolyse de la vapeur d'eau et simultanément le gaz d'équilibrage ayant circulé dans la chambre de serrage (9), dans leur conduit de récupération respectif (53, 55). 19. Procédé de fonctionnement selon la revendication 18, selon lequel on alimente les conduits d'amenée (51) en gaz drainant, tel que l'air, la pression du gaz drainant amené étant sensiblement égale à celle du gaz de serrage et d'équilibrage et on récupère l'oxygène produit. 20. Procédé de fonctionnement d'une pile à combustible SOFC selon l'une des revendications 8 à 17 selon lequel : - on alimente les conduits d'amenée (50) en combustible, tel que l'hydrogène ou du méthane, et simultanément les conduits d'amenée (52) en gaz de serrage et d'équilibrage; - on alimente les conduits d'amenée (51) en air ou oxygène, la pression du combustible et de l'air ou oxygène amenés étant sensiblement égale à celle du gaz de serrage et d'équilibrage ; - on récupère le surplus de combustible, le gaz de serrage et d'équilibrage ayant circulé dans la chambre de serrage (9), l'eau produite d'une part et le surplus d'air ou d'oxygène d'autre part, dans leur conduit de récupération respectif (53, 54, 55). 21. Procédé de fonctionnement d'un réacteur SOEC ou d'une pile à combustible SOFC selon l'une des revendications 18 à 20, selon lequel on augmente ou on baisse la température du gaz de serrage et d'équilibrage dans ses conduits d'amenée (52) de sorte à respectivement augmenter ou baisser la température de l'empilement (11). 22. Procédé de fonctionnement d'un réacteur SOEC ou d'une pile à combustible SOFC selon l'une des revendications 18 à 20, selon lequel lors du fonctionnement, on augmente la pression du gaz de serrage et d'équilibrage dans ses conduits d'amenée (52) en maintenant la pression des gaz réactifs, la différence entre la pression augmentée du gaz de serrage et d'équilibrage et la pression des gaz réactifs étant au plus égale à 500 mbar. 23. Procédé de fonctionnement d'un réacteur SOEC ou d'une pile à combustible SOFC selon l'une des revendications 18 à 22, selon lequel on détecte la 40 3066201 présence éventuelle de fuites de combustible dans le circuit de serrage et d'équilibrage contenant de l'air.