Quel type de pile génère un courant électrique ?
Le courant électrique est généré dans un type de cellule électrochimique appelé pile voltaïque ou galvanique. Les piles voltaïques utilisent une réaction chimique pour produire du courant électrique = mouvement de particules chargées (électrons, ions) dans un conducteur. Créées en plaçant des électrodes métalliques dans une chambre d'électrolytes (pont salin) pour provoquer réaction chimique produisant le courant.
Piles à combustible
Comme les piles voltaïques génèrent l'électricité par réaction chimique, elles sont aussi appelées piles à combustible. Chaque pile a une électrode positive (anode) et négative (cathode). Zinc et cuivre sont normalement utilisés. Présents aussi : électrolyte (transport ions entre électrodes) et catalyseur (accélère réaction aux électrodes).
Fonctionnement
Pour produire du courant, ions sulfate doivent migrer entre anode et cathode (gauche→droite) pour équilibrer flux d'électrons externe. C'est la réaction électrochimique requise. Atomes d'hydrogène entrent à l'anode, perdent électrons, s'ionisent. Oxygène entre à la cathode. Électrolyte ne laisse passer que ions appropriés. Peu/pas de pollution, seul sous-produit : eau.
Types de piles
Plusieurs types de piles voltaïques/combustible produisent du courant. Chacune fonctionne différemment. Alcaline : hydrogène/oxygène comprimés + solution hydroxyde potassium. Carbonate fondu : sels/carbonates comme électrolyte. Phosphorique : acide phosphorique électrolyte. Composants internes non-corrosifs. PEM (membrane échange protons) : feuille fine perméable, basse température. Oxyde solide : céramique oxydes métalliques électrolyte. Températures très élevées. Chaleur perdue souvent récupérée pour électricité additionnelle.
Photovoltaïque
Sous-type de piles voltaïques : cellules photovoltaïques, générant électricité en convertissant lumière au niveau atomique. Cellules solaires (nom courant) : jonction PN + grande surface. Courant généré dans zone de déplétion jonction PN. Photons lumière délogent électrons diffusés dans cette zone → électron libre + trou. Énergie suffisante pour sortir de la zone → électricité.