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P a g e | i Dédicace Je dédie ce modeste mémoire de fin d’étude à: - Mon père,

P a g e | i Dédicace Je dédie ce modeste mémoire de fin d’étude à: - Mon père, ma mère et mes grands-parents. Aucune dédicace ne saurait exprimer mon respect et ma gratitude pour l’amour que vous me portez depuis ma tendre enfance. - Mes frères et sœurs et toute la famille Kahamba. - Tous ceux qui m’ont enseigné tout au long de ma vie scolaire. - Tous mes amis. Et mon pays la RDC. P a g e | ii Remerciements Nous remercions Dieu, le Tout Puissant, le miséricordieux, de nous avoir appris ce que nous ignorions, de nous avoir donné la santé et l’accomplissement de ce mémoire. Le travail présenté dans ce mémoire a été effectué avec la collaboration de plusieurs personnes que nous remercions. Nos remerciements s’adressent à nos parents, KAMATE KAHAMBA et KANYRE KIPESE pour leur amour et leur soutien énormes sur tous les plans. Aussi nos remerciements s’adressent aux membres des familles : John KIPESE, Pierrot MWENGE, Angélique MIYISA, Rose KALIKI, Bigo KALIKI, et à Ir David KATAVALI. Nous remercions nos camarades de lutte Victor KATEMBO, Gracier MUSANDE et Yannick KANGITSI pour leurs encouragements, conseils et orientations tout au long de ce travail. Aux amis Co-locateurs Enoch KAMBALE, Emmanuel BARAKA, Patrick BAHIZI et Patient KWIZERA, nous disons vraiment merci. Nous ne pouvons pas ne pas remercier notre Directeur le professeur KAHULI BITITI Anaclet pour sa disponibilité. Nous avons eu le grand plaisir de travailler sous sa supervision et avons trouvé auprès de lui les conseils et le guide qu’il nous fallait. Nous disons merci à notre Co-Directeur le chef de travaux KAWENDE Augustin pour le grand travail accompli pendant la conception mécanique. Egalement, nous remercions l’ensemble des enseignants de la section mécanique de l’I.S.T.A. qui a participé à notre formation au premier et au second cycle universitaire. Nos pensées se dirigent également vers tous ceux qui nous ont enseigné tout au long de notre vie scolaire. Enfin, nous ne pouvons pas oublier de remercier nos amis, nos collègues et toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l'élaboration de ce mémoire ainsi qu'à la réussite de cette année académique. P a g e | iii Domaine de travail : ‘’Fabrication d’un objet technique : Un électrolyseur’’ Mots clés : Résumé : L’alternative d’utiliser des énergies dites vertes ou propre pousses les ingénieurs à chercher des énergies renouvelables et inépuisables à l’échelle humaine. L’hydrogène, départ ses propriétés physico-chimiques, sert actuellement comme vecteur énergétique propre. Utilisé comme carburant dans certains moteurs thermique, l’hydrogène peut aussi être utilisé comme une forme de stockage d’énergie électrique. Dans ce travail, nous nous sommes penchés sur le modèle d’électrolyseur - appareil de production de l’hydrogène - de l’Ingénieur MAKUWE Junior présenté à l’Institut Supérieur de Techniques appliquées de Kinshasa en février 2017. Nous l’avons analysé et amélioré. Nous pensons que ce nouveau modèle est meilleur et plus performant que l’ancien. Abstract The alternative using green or clean energy push engineers to seek renewable and inexhaustible energies on a human scale. Hydrogen starting its physicochemical property is currently used as a clean energy carrier. Use as a fuel in some thermal engines, hydrogen can also be used as a form of electrical energy storage. In this work, we looked on the chlorinator model hydrogen production apparatus' of the engineer MAKUWE Junior, presented at the higher Institute of applied Techniques of Kinshasa in February 2017. We have it analyzed and improved. We believe that this new model is best and more performing than the old one Énergie, Production, Hydrogène, Electrolyseur, Amélioration. P a g e | 1 INTRODUCTION Depuis la nuit des temps l’homme a toujours eu besoin de l’énergie. L’homme préhistorique se servait de l’énergie pour cuisiner, pour se chauffer, pour sécher les aliments et aussi le conserver. Avec le temps, les populations humaines n’ont cessé de croitre et la demande en énergie aussi. Dans ses recherches l’homme a découvert plusieurs formes d’énergie et il sait maintenant comment passer d’une forme à une autre. Il y a plusieurs siècles l’homme s’est lancé dans l’exploitation des énergies fossiles. Ces énergies posent de problème d’émissions de gaz à effet de serre qui est à la base du l’échauffement planétaire. Actuellement les scientifiques portent leur regard sur des énergies non polluantes, des énergies dites vertes ou propres. L’alternative offerte par ces énergies est qu’elles possèdent l’avantage d’être renouvelable et inépuisable à l’échelle de temps. Parmi elles nous pouvons citer la pile à combustible pour l’alimentation des voitures électrique, l’hydrogène pour pas mal d’application et d’autre gaz produit par des phénomènes bio. L’hydrogène est l’un des composants du soleil. Il est rare sur Terre à l'état isolé, celui-ci est toujours associé à d’autres éléments chimiques. Faisant partie de la famille des énergies de demain, il doit être séparé d’autres éléments chimiques pour être utilisable. Jusqu’à présent sa production industrielle est basé sur la décomposition des combustibles fossiles. Cela fait qu’il devient non écologique, car sa production fait intervenir ; soit le rejet des gaz à effet de serre dans la nature, soit d’autres polluants. Il y a d’autres moyens de produire l’hydrogène proprement. Les électrolyseurs produisent l’hydrogène à partir de l’eau ionisé, existent de plusieurs formes. Les amateurs et les professionnels, en fabriquent dans le but de faire des expériences ou pour étudier comment l’hydrogène peut être produit proprement, car il est le seul combustible favori du futur, en remplacement du pétrole, du charbon et d’autres combustibles nocifs pour l’environnement. Dans le même cadre, l’un de nos ainés scientifiques l’Ingénieur MAKUWE Junior de l’Institut Supérieur des Techniques Appliquées de Kinshasa, avait P a g e | 2 étudié et réalisé un prototype d’électrolyseur. Son prototype posé des difficultés de fonctionnement plusieurs semaines après la présentation. Il y a des paramètres, qui nous poussent à essayer de refaire le modèle d’une autre manière, pour l’améliorer et donné un bon fonctionnement pendant des longs moments et aussi changé le design de celui-ci. Le matériel utilisé et la structure serons à modifier, pour avoir les résultats satisfaisant. Quel est le réel problème de l’électrolyseur de monsieur MAKUWE ; est-il possible de restructurer cet appareil pour atteindre les objectifs poursuivis au départ ; à quoi ressemblera le nouveau modèle après amélioration ? Avec les études, les recherches et l’appui des professionnels en matière de fabrication des électrolyseurs, nous allons rechercher les causes réelles qui ont fait que ce prototype ne réponde pas à la demande voulue, par le concepteur plusieurs temps après. Nous allons restructurer et donner le design au prototype en modifiant la forme et le système qui fait défaut au fonctionnement. Nous allons chercher un électrolyte, qui sera meilleur ou soit utiliser le même électrolyte que l’Ingénieur MAKUWE, mais en observant le facteur de concentration de la solution électrolytique. Les valeurs du courant électrique d’alimentation, pourront aussi influencer le fonctionnement. Donner la solution d’amélioration, permettra que le prototype soit fiable et présentable au département des énergies ou alors aux sponsors qui peuvent le lancer sur le marché industriel. Le profit principal de ce travail est d’améliorer le prototype déjà réalisé, par l’un des ingénieurs ressortissants de l’Institut Supérieur de Techniques Appliquées de Kinshasa N’dolo. Faire voir par expérience, combien l’énergie hydrogène peut-être transformée et exploité de différente manière, car quand on possède l’hydrogène en quantité considérable, il peut nous être utile de l’exploiter comme combustible dans la cuisson, la soudure au chalumeaux et même pour la propulsion automobile, ainsi que dans d’autre domaine que ça. L’industrialisation de tout appareil de la sorte, ne peut être lancé que si le modèle du prototype est fonctionnel, fiable et plus performent du point de vue économie d’énergie et aussi quand son cout de fabrication n’est pas exagéré. Non P a g e | 3 seulement le prototype peut être proposer au marché, mais il pourra aussi servir de matériel didactique aux étudiants qui viendront après nous. Nous voulons aussi que la production d’hydrogène, soit purement écologique. Avec l’électrolyse de l’eau, alimenter par un module photovoltaïque ou une source électrique renouvelable. La lecture des livres, les recherches à l’internet et les expériences, nous aiderons à bien travailler. Etant intéressé par la production d’hydrogène, nous nous sommes rendu compte qu’il y a aussi d’autres qui y sont passer et qui ont croisé des difficultés. Nous allons modifier le système qu’ils ont mis en place et nous allons comparer le résultat final par rapport au modèle de départ. Nous allons donner les explications en générale sur la production d’hydrogène et des explications en détail à ce qui concerne le domaine qui régit cette application scientifique entre autre la physique-chimie et l’électrochimie dans le premier chapitre. Au deuxième chapitre nous allons analyser le prototype de l’ingénieur MAKUWE. La conception et la réalisation du nouveau prototype au troisième chapitre. En final, nous passerons à une expérience basée sur la combustion du gaz produit avec de l’air atmosphérique. P a g e | 4 CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS SUR LA PRODUCTION ET LE STOCKAGE DE L’HYDROGENE 1.1. L’HYDROGÈNE ET SES UTILISATIONS L’hydrogène est uploads/Industriel/ memoire-corrige1-elie-2.pdf