Voitures à hydrogène: solution d'avenir?

Continuons notre petit tour au pays des voitures utilisant une énergie différente de l'énergie conventionnelle issue du pétrole: dans ce billet, je vais vous parler de l'hydrogène.

On peut distinguer deux types de voiture à hydrogène:

  • les voitures électriques utilisant le vecteur hydrogène
  • les voitures à combustion d'hydrogène

Le premier type de véhicule utilise l'hydrogène en tant que vecteur, c'est à dire que l'hydrogène n'est pas utilisé directement mais indirectement pour générer une autre énergie qui est l'électricité. C'est pour cela que l'on parle de vecteur énergétique.

voiture_pac.jpg

L'hydrogène est donc embarqué dans le véhicule, dans un réservoir d'hydrogène, sous très forte pression (400 bars par exemple). Il est introduit dans une pile à combustible dont le rôle est la production d'électricité par reformage des molécules d'eau en utilisant l'oxygène présent dans l'air (H2O). Autrement dit, la pile à combustible, donc le véhicule, ne rejette que de l'eau pure comme déchet. On ne fait pas mieux vous me direz. De plus le rendement est intéressant: il tourne autour de 50/60 %.

Cependant plusieurs problèmes se posent:

  • avez-vous réellement envie de rouler dans une bombe H? L'expérience des réservoirs de GPL explosant dans les parkings sous-terrains n'a pas aidé la diffusion de ce type de véhicules par exemple... C'est bien pire avec l'hydrogène, surtout si l'on considère les risques de plus en plus forts de notre monde du moment (terrorisme, attentats, vandalisme, actes malveillants, ...)
  • les piles à combustible (PACs) sont des dispositifs très volumineux embarquant un consommable de haute technologie: la membrane (PEMFC par exemple)
  • dépressurisation du réservoir d'hydrogène à la longue: il est nécessaire de travailler sur des réservoirs de très haute technologie car voilà: l'hydrogène ayant une taille atomique des plus petites, il a une fâcheuse tendance à passer entre les atomes de toutes les autres matières. En fait, le réservoir fuit: l'hydrogène passe par les trous entre les atomes du matériau dans lequel est fait le réservoir. C'est bien connu, toute matière est en réalité pleine de vide! Il est donc très couteux et très difficile de le stocker. Mais certains métaux comme le platine ou encore le nickel sont de véritables éponges à Hydrogène et sont autant de voies de recherche pour de nouveaux modes de stockage (j'y reviendrai lorsque j'écrirai des billets sur la fusion froide)
  • La chaine de production de l'hydrogène est elle-même très énergivore. Mais des solutions de production en utilisant l'électricité générée par des éoliennes, par exemple, existent: on utilise l'électricité générée lorsque l'on est en sur-production, pour faire une électrolyse de l'eau par exemple (craquage de la molécule d'eau), récupérer et stocker l'hydrogène. On peut aussi le produire par réaction chimique à partir d'éléments moléculaires en contenant, comme le méthanol ou le méthane (CH4). On peut aussi toujours rêver qu'ITER soit opérationnel un jour, car il est censé produire d'énormes quantités d'hydrogène...

Donc l'hydrogène en tant que vecteur énergétique pour générer de l'électricité, ce n'est pas trop ça... Mon avis sur cette question, c'est que considérant les progrès du moment en matière de stockage de l'électricité, cela devrait rendre l'emploi de l'hydrogène en tant que vecteur dans le cadre de l'automobile inutile, voire inintéressant.

Le deuxième type de véhicule brûle véritablement l'hydrogène, comme une voiture à moteur à essence brûle des hydrocarbures. Les contraintes exposées précédemment sont toujours existantes pour la plupart d'entre elles.

bmwhydro7.jpg

BMW s'est essayé à la voiture à hydrogène, à titre expérimental et pour montrer son savoir faire à travers la vitrine technologique qu'est la BMW Hydrogen 7, produite à une centaine d'exemplaires. Son autonomie avec le plein d'hydrogène est de l'ordre de 200 km. Les voitures purement électriques actuelles avec stockage de l'électricité dans des batteries atteignent aujourd'hui les 500 km (Exemple de la Tesla Model S P85) et sont bien plus accessibles économiquement parlant (et pour ne parler que de ce critère)... Moi-même, j'arrive à parcourir 150 km en mode purement électrique avec ma Renault ZOE qui m'a coûté 13700 €...

Pour conclure, les véhicules à hydrogène sont loin d'être la future panacée qu'on leur prête. Personnellement, je verrai plutôt un déploiement important de piles à combustible en tant qu'unités stationnaires de production électrique dans le cadre de l'habitat, ou pour soutenir le réseau électrique en pointe, par exemple. Mais il faudra compter avec la concurrence des réacteurs à fusion froide...

Cependant la recherche avance et qui sait sous quelle forme se montrera l'avenir de l'automobile à hydrogème, si il y en a un.

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Commentaires

1. Le lundi 28 mars 2016, 20:58 par Philippe

Peut être en prolongateur d'autonomie avec un réservoir basse pression à hydrure (MAHYTEC) et une pile à combustible basse pression (pour l'instant dont le développement semble n'intéresser personne car les standards sont à 350 ou 700 bars, ce qui laisse la distribution et la production d'hydrogène dans les mains des infrastructures actuelles qui distribuent et fabriquent....nos carburants traditionnels.

Courtoisement

Philippe

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