Pour répondre aux défis de la décarbonation, la France mise entre autres sur le déploiement de l’hydrogène décarboné, dont le potentiel énergétique est important, durable et encore peu exploité.

Face aux exigences croissantes en matière de décarbonation, l’Industrie doit évoluer rapidement. Afin de rester compétitive, elle se doit alors d’innover dans le développement de nouvelles technologies de production d’énergies renouvelables, notamment grâce aux piles à combustible et aux électrolyseurs.

Pour cela, l’Industrie peut compter sur la modélisation et la simulation qui sont devenues depuis quelques années des outils incontournables pour la R&D dans le domaine de la production d’énergie et de son stockage.

Dans cette optique, le logiciel de simulation COMSOL Multiphysics® est de plus en plus utilisé pour modéliser avec précision et pour comprendre les systèmes de piles à combustible et d'électrolyseurs, contribuant de ce fait à un développement plus efficace de ces systèmes en matière de délais et de coûts.

Le module Fuel Cell & Electrolyzer offre un large éventail de fonctionnalités permettant d'analyser les piles à combustible et les électrolyseurs, que l’électrolyte utilisé soit une membrane polymère, une solution alcaline, des oxydes solides ou encore des sels fondus.

Les capacités de modélisation du logiciel incluent les effets électrochimiques, avec des réactions prédéfinies aux électrodes, les écoulements multiphasiques et monophasiques dans les couches poreuses et les canaux, avec des données thermodynamiques intégrées pour les mélanges de gaz, ainsi que le transfert de chaleur et la mécanique de l'assemblage membrane-électrode.

COMSOL Multiphysics® peut ainsi être utilisé pour tester virtuellement les conditions de fonctionnement de piles à combustible et d’électrolyseurs, en tenant compte notamment de la gestion hydrique et thermique. Il devient alors possible d’optimiser leur design et d’améliorer leurs performances.