Hydrogène, la course au développement!

1 juillet 2019

Cela fait une décennie que les voitures à hydrogène sont à la hauteur de leur équivalent thermique. Pourtant elles sont encore peu répandues sur nos routes… pourquoi ? Est-il trop tôt pour pouvoir rouler avec de tels véhicules, ou est-ce déjà trop tard ?!

Fonctionnement d’un moteur à hydrogène

Deux types de fonctionnement sont à distinguer en ce qui concerne les véhicules équipés d’une telle technologie: la pile à combustible et le moteur à combustion interne.

Source de l’image

Pile à combustible

Pour faire simple, c’est comme une voiture électrique! La différence notable est qu’au lieu d’avoir une batterie c’est une pile à combustible qui alimente le moteur. La voiture à hydrogène est donc une voiture électrique qui produit sa propre électricité !

Une réaction chimique est produite entre l’hydrogène (H) et l’air capté à l’extérieur. Ce n’est qu’après que la pile à combustible transforme l’hydrogène en électricité afin de fournir de l’énergie au moteur.

Moteur à combustion interne

L’hydrogène, en raison de sa grande explosivité avec l’oxygène, va être mélangé à ce dernier dans une chambre de combustion dans le but d’actionner un piston. Ici, l’hydrogène est utilisé comme carburant et le principe est le même que dans un moteur thermique classique.

Avantages

Ces moteurs n’émettent que des vapeurs d’eau ! Aucun rejet de CO2 ni de particules fines…

Il faut néanmoins apporter du relief à ces faits : l’hydrogène ne se trouve pas à l’état brut et les techniques de dissociation génèrent tout de même du dioxyde de carbone ainsi que du monoxyde de carbone. L’impact environnemental est donc à prendre en compte.

Le rendement moyen du moteur à hydrogène atteint une moyenne de 40 à 50% soit le double des moteurs thermiques classiques qui atteignent 20 à 25% de rendement (le diesel ayant un meilleur rendement que l’essence).

Inconvénients

Pas réellement durable, l’hydrogène n’existe pas à l’état naturel sur Terre. Plusieurs méthodes existent pour le produire, cependant la plus répandue actuellement est basée sur l’utilisation d’hydrocarbures… On estime donc que, toutes pollutions émises comprises, la voiture à hydrogène produit l’équivalent de 100g de CO2/ km. Pas excellent donc… même si cela reste plus performant que la plupart des modèles thermiques actuels. Des solutions durables de production, moins répandues, existent pourtant…

Le prix des véhicules neufs est un obstacle notable étant donné que pour faire l’acquisition d’un véhicule roulant à l’hydrogène il faudra débourser 75.000 € environ. Ce prix s’explique par le cout extrêmement élevé d’une pile à combustible.

Un autre problème notable est l’absence de stations-service : il y a actuellement deux pompes à hydrogène en Belgique, une à Halle et une à Zaventem. Si vous n’habitez pas à proximité de ces pompes il est donc compliqué de faire le plein au quotidien.

En terme de prix, une recharge d’un kilogramme d’hydrogène coute environ 10 euros et permet de parcourir plus ou moins 100km. Cela équivaut donc à la dépense liée aux carburants classiques.

Pour finir, le stockage du dihydrogène doit se faire soit à très haute pression soit à très faible température. Dans les deux cas, cela présente des contraintes de taille qui ne facilitent pas la mise en place d’infrastructures en faveur de l’hydrogène.

Consommation

En plus du prix d’achat, le prix du plein n’est pas spécialement avantageux…

Un kilogramme d’hydrogène coute une dizaine d’euros et il en faut 5 pour faire le plein, qui est réalisé en 5 minutes. Rapide donc, mais pas si bon marché !

Un kilogramme d’hydrogène permet de produire trois fois plus d’énergie qu’un kilogramme d’essence, certes. Mais étant donné la légèreté des atomes d’hydrogène, il en faut une quantité énorme pour atteindre cette masse !

Danger d’explosion de l’hydrogène ?

La haute pression du réservoir et sa nature (volatil et hautement inflammable) en font un danger réel en ce qui concerne les risques d’explosion en cas d’accident.

Il est clair que, comme tout combustible, l’hydrogène peut potentiellement s’embraser ou causer une explosion. Cependant, les normes en vigueur dans ces véchicules (transport et plein) sont assez strictes et permettent de rouler en toute sécurité.

Conclusion

Quoi qu’on en dise, l’hydrogène propose une avancée technologique non négligeable. Dans la course au carburant durable, il se place en bonne position mais ne court pas en tête. Le moteur à hydrogène est sans doute une étape importante dans la recherche du carburant idéal mais la pollution engendrée par sa production est une tare à prendre en compte. Bien sûr, si les méthodes de production durables sont développées, en utilisant l’énergie solaire par exemple, cette solution pourrait passer en tête et devenir une excellente alternative. La course au développement est donc lancée!

La question est de savoir si cela vaut la peine d’investir des millions d’euros dans des infrastructures permettant de répondre à une hausse des véhicules roulant à l’hydrogène ? Cela semble être un pari risqué d’autant plus que d’autres technologies comme le CNG sont déjà disponibles, moins couteuses et plus « propres ».

L’avenir nous dira si l’hydrogène est une clé essentielle pour la mobilité automobile de demain ou si, au contraire, il a raté le coche !

 

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