La décentralisation croissante de l’approvisionnement énergétique est un aspect important de la Stratégie énergétique 2050. Parmi les sources d’énergie potentielles figurent à ce titre les piles à combustible stationnaires, en particulier les piles à combustible dites à haute température, qui peuvent atteindre 900°C en fonctionnement. Ces mini-centrales électriques sont imbattables en termes d’efficacité : une pile à combustible peut alimenter un foyer à la fois en électricité et en chaleur, en exploitant 95 % de l’énergie contenue dans le combustible. À titre de comparaison, l’approvisionnement énergétique actuel des ménages, qui repose sur l’électricité du réseau et les combustibles fossiles, ne dépasse par un rendement global de 60 %.
Grâce à leur rendement élevé, les piles à combustible haute température émettent aussi moins de CO2 que les sources d’énergie courantes actuelles. Les émissions de CO2 peuvent être réduites encore davantage en utilisant en guise de combustible du gaz neutre en carbone d’origine renouvelable, issu par exemple de la biomasse.
Jusqu’à présent, les piles à combustible n’ont toutefois pas pu s’imposer comme source d’énergie. Un des problèmes est leur durée de vie relativement courte, qui rend les équipements particulièrement coûteux. De plus, les piles à combustible haute température sont sensibles aux composés soufrés, tels qu’on en trouve dans le biogaz. Le gaz doit par conséquent être préalablement débarrassé de ces impuretés, un processus coûteux.
Le talon d’Achille de la pile à combustible haute température est le catalyseur, dont le rôle est de fragmenter les molécules de combustible pour libérer l’hydrogène nécessaire à la réaction de production d’énergie. Les catalyseurs traditionnels supportent mal les mises en marche et les arrêts répétés car le nickel, qui sert de composant catalytique actif, s’agglomère et perd sa fonction au fil du temps. La température de fonctionnement élevée peut elle aussi entraîner des dégâts avec le temps.
