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Conception et validation expérimentale d’une cellule électrochimique de type PEM pour l’appauvrissement en oxygène de l’air

Résumé : Ce travail concerne la mise au point d’une cellule électrochimique de technologie PEM pour l’appauvrissement en oxygène d’un flux d’air. L’idée de départ consiste à répondre aux problématiques des photo-bioréacteurs en ce qui concerne le contrôle de la quantité d’oxygène nécessaire pour la croissance des micro-organismes. Deux axes principaux sont indispensables pour notre étude. Au début, nous avons étudié l’aspect technologique vu que la cellule électrochimique à concevoir n’est que le fruit de la combinaison d’une demi-pile à combustible au niveau de la cathode (réduction de l’oxygène) avec un demi-électrolyseur de l’eau à l’anode. De ce fait, le choix des matériaux des différents constituants de cette cellule passe par l’étude des systèmes pile à combustible et électrolyseurs de même type PEM. Cette étude nous a permis ensuite de concevoir notre cellule et de la valider expérimentalement. En parallèle, la cellule électrochimique, sujet de cette étude, est conçue pour fonctionner principalement en tant que cellule d’appauvrissement en oxygène de l’air. La réaction électrochimique clé qui contrôle ce mode de fonctionnement est la RRO. Néanmoins, l’étude cinétique de cette réaction passe par l’étude de deux autres réactions se passant lorsque notre cellule fonctionne en mode électrolyseur de l’eau. Ce dernier mode de fonctionnement a été pris en compte lors de notre conception du banc d’essai. En électrolyse, un dégagement d’hydrogène s’effectue à la cathode et un dégagement d’oxygène à l’anode aura lieu. Le relevé des paramètres des deux réactions a été utile pour déterminer les paramètres cinétiques de la réaction principale; réaction de réduction de l’O2 à la cathode
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Theses
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https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01751482
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Thursday, March 29, 2018 - 1:20:15 PM
Last modification on : Tuesday, April 10, 2018 - 1:29:33 AM

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DDOC_T_2014_0310_ELADEB.pdf
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  • HAL Id : tel-01751482, version 1

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Aboulbaba Eladeb. Conception et validation expérimentale d’une cellule électrochimique de type PEM pour l’appauvrissement en oxygène de l’air. Alimentation et Nutrition. Université de Lorraine, 2014. Français. ⟨NNT : 2014LORR0310⟩. ⟨tel-01751482⟩

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