Vers l’éco-conception des piles à hydrogène - développement d’un procédé de recyclage des catalyseurs en platine

Résumé : Les piles à combustible de type "proton exchange membrane fuel cell" (PEMFC) permettent d’assurer la conversion d’énergie chimique en énergie électrique en utilisant de l’hydrogène pouvant être produit à partir de sources renouvelables. La catalyse des réactions mises en jeu lors de cette conversion d’énergie nécessite l’utilisation de platine (Pt), dont les ressources sont faibles et la production complexe. 

Le projet de thèse présenté a consisté à développer un procédé de récupération du Pt contenu dans les assemblages membrane-électrodes (AMEs) de piles à combustible. Parallèlement, l’optimisation de ce dernier a été étudiée en s’appuyant sur des critères environnementaux.

Un procédé hydrométallurgique composé des étapes suivantes : (i) lixiviation, (ii) séparation et (iii) récupération du platine a été développé. Pour chaque étape, différentes alternatives ont été testées. Le fonctionnement de ces processus de récupération du platine a alors été optimisé à partir de produits modèles (Pt/C et solutions synthétiques). Ils ont ensuite été choisi grâce à une étude d’analyse du cycle de vie réalisée à l’échelle de l’AME. Finalement, l’intérêt environnemental du recyclage du Pt contenu dans les PEMFC a été évalué dans le cas du procédé sélectionné.