Brevet FR3068992A1 (20190118)

REVENDICATIONS1. Système électrochimique réversible (i), ayant des premiers ports anodique (2a) et cathodique (2c) et des deuxièmes ports anodique (3a) et cathodique (3c) opposés, destiné à 5 fonctionner alternativement : - en mode électrolyseur (EC) dans lequel il est adapté à recevoir de l'eau à électrolyser au premier port anodique (2a) et à fournir de l'oxygène au deuxième port anodique (3a) et de l'hydrogène au deuxième port cathodique (3c), et - en mode pile à combustible (FC), dans lequel il est adapté à recevoir de l'hydrogène 10 au deuxième port anodique (3a) et de l'oxygène au deuxième port cathodique (3c) et à fournir de l'eau au premier port cathodique (2c) ; comportant un dispositif électrochimique primaire (io) comprenant un assemblage membrane électrodes, comportant une anode primaire (13) et une cathode primaire (15) séparée par une membrane primaire (14) échangeuse de protons, 15 o l'anode primaire (13), reliée au premier port anodique (2a) et au deuxième port anodique (3a), étant adaptée à réaliser une oxydation de l'eau (OER) provenant du premier port anodique (2a) et une oxydation de l'hydrogène (HOR) provenant du deuxième port anodique (3a) ; o la cathode primaire (15), reliée au premier port cathodique (2c) et au deuxième port 20 cathodique (3c), étant adaptée à réaliser une rédaction de protons (HER), et une réduction d'oxygène (ORR) provenant du deuxième port cathodique (3c) ; caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif électrochimique secondaire (20) comprenant un assemblage membrane électrodes, comportant une anode secondaire (23) et une cathode secondaire (25) séparée par une membrane secondaire (24) échangeuse de protons, 25 o l'anode secondaire (23) étant reliée à l'anode primaire (13) et au deuxième port anodique (3a), et étant adaptée à réaliser une oxydation d'hydrogène (HOR) provenant de l'anode primaire (13) et une oxydation de l'hydrogène (HOR) provenant du deuxième port anodique (3a) ; o la cathode secondaire (25) étant reliée à la cathode primaire (15) et au deuxième port 30 cathodique (3c), et étant adaptée à réaliser une rédaction de protons (HER) et une réduction de l'oxygène (ORR) provenant du deuxième port cathodique (3c).\n<CLM>\1\tSystème électrochimique réversible (1) selon la revendication 1, dans lequel la membrane électrolytique primaire (14) présente une épaisseur moyenne inférieure ou égale à 100gm. 19\n<CLM>\1\tSystème électrochimique réversible (i) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la membrane électrolytique primaire (14) présente une épaisseur moyenne inférieure à celle de la membrane électrolytique secondaire (24).\n<CLM>\1\tSystème électrochimique réversible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la membrane électrolytique secondaire (24) présente une épaisseur moyenne supérieure à loolam.\n<CLM>\1\tSystème électrochimique réversible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant une source électrique (17) dite primaire adaptée à appliquer en mode électrolyseur un premier signal électrique (Vi) entre les anode (13) et cathode (15) primaires, et une source électrique (27) dite secondaire adaptée à appliquer en mode électrolyseur un deuxième signal électrique (V2) entre les anode (23) et cathode (25) secondaires, le deuxième signal électrique (V2) étant de même signe que le premier signal électrique (Vi) et d'une intensité inférieure.\n<CLM>\1\tSystème électrochimique réversible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant au moins un circuit anodique (12,\n<CLM>\1\tde circulation fluidique reliant le premier port anodique (2a) au deuxième port anodique (3a) en passant par les anodes primaire (13) secondaire (23), et au moins un circuit cathodique (16,\n<CLM>\1\tde circulation fluidique reliant le premier port cathodique (2c) au deuxième port cathodique (3c) en passant par les cathodiques primaire (15) et secondaire (25).\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement du système électrochimique réversible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une alternance entre : o au moins une étape en mode électrolyseur dans lequel de l'eau est introduite au premier port anodique (2a) en sur-stoechiométrie vis-à-vis du dispositif primaire (in); o au moins une étape en mode pile à combustible dans lequel de l'hydrogène et de l'oxygène sont introduits respectivement aux deuxièmes ports anodique (3a) et cathodique (3c) en sur-stoechiométrie au moins vis-à-vis du dispositif secondaire (20).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, comportant, entre une étape en mode électrolyseur et une étape en mode pile à combustible, une étape intermédiaire de purge de l'eau liquide présente dans le système électrochimique réversible (1) par injection d'azote.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, comportant une étape d'obtention d'azote par injection d'air au deuxième port cathodique (3c), le système électrochimique réversible (1) fonctionnant en mode pile à combustible en boucle fermée.