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Transition énergétique et fabrication additive: fabrication et optimisation par L-PBF d'interfaces anodiques poreux en Titane pour les cellules d'électrolyse à membrane polymère acide

Ce travail de Bachelor s'inscrit dans le cadre de la transition énergétique et porte sur l'optimisation de couches de transport poreuses (PTL) en titane, utilisées dans les électrolyseurs à membrane polymère échangeuse de protons (PEM). Ces dispositifs permettent la production d'hydrogène vert par électrolyse de l'eau, une solution de plus en plus prisée pour le stockage d'énergie renouvelable. Le rôle central de la PTL, en tant qu'interface entre l'électrode anodique et la membrane, implique qu'elle soit à la fois poreuse, conductrice et mécaniquement stable. Les méthodes de fabrication traditionnelles, comme le frittage, montrent leurs limites en termes de contrôle de structure et de reproductibilité. C'est pourquoi la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) a été explorée comme alternative. Ce procédé permet de concevoir des architectures internes sur mesure, en jouant sur des paramètres d'impréssion. Plusieurs séries d'échantillons ont été imprimées en titane, puis analysées au microscope optique et laser, afin de caractériser la morphologie des pores, le taux de porosité et la surface de contact. Des essais électrochimiques ont été menés dans des cellules PEM réelles pour comparer les performances entre cellules neuves et cellules équipées de PTL imprimée. Les résultats ont validé la faisabilité technique de la démarche, avec des performances proches des résultats des cellules d'électrolyses neuves. Ce projet démontre que la fabrication additive offre une solution potentiellement exploitable pour la production de PTL optimisée.