Commission Energie en marge du Forum d'Energissima à Bulle
L'hydrogène, un vecteur énergétique d'avenir
C'est l'élément le plus répandu dans l'univers. Pour en faire le carburant propre et abondant qui remplacera les agents fossiles utilisés dans nos véhicules d'aujourd'hui, il faut toutefois passer par plusieurs étapes: préalablement le "fabriquer", ensuite le distribuer et le stocker et finalement le "consommer" avec de hauts rendements. L'économie de l'hydrogène, que beaucoup appellent de leurs vœux, sera-t-elle pour demain?
Les matières premières fossiles que contient la Terre sont les sources d'énergie primaire les plus exploitées depuis fort longtemps. Utilisées dans un processus de combustion que nous maîtrisons depuis bientôt zoo ans, elles tendent à s'épuiser.
Face à l'épuisement des ressources fossiles et à l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre, les solutions sont restreintes. Pour beaucoup, le scénario d'une combinaison du tout électrique et de l'hydrogène apparaît comme la panacée. L'hydrogène est séduisant. Produit à partir de l'électrolyse de l'eau, il est par ailleurs un gaz combustible dont le seul déchet lors de sa combustion est de la vapeur d'eau, terminant un cycle entièrement propre.
Mais avant de céder à l'euphorie et d'imaginer une économie de l'hydrogène à l'échelle planétaire, il convient de souligner certains aspects techniques relatifs au développement de cette ressource. Les tergiversations dans l'application de l'hydrogène en tant que vecteur énergétique sont dues à plusieurs obstacles:
1.l'hydrogène n'est qu'une source d'énergie secondaire. Il faut d'abord le "fabriquer";
2.idéalement, il doit être produit par électrolyse de l'eau à partir d'une électricité dont la source est renouvelable,
3.les moyens de transport, de stockage et de distribution sont à perfectionner et à développer,
4.théoriquement, la pile à combustible est capable de réaliser des rendements de combustion élevés, mais son développement n'est pas encore à maturité.
Il existe deux principes pour convertir le contenu de l'hydrogène en travail. D'une part, le processus de transformation d'énergie chimique en énergie thermique décrit par Carnot dès le début du 19e siècle, réalisant la combustion d'hydrogène avec l'oxygène de l'air à l'aide d'un moteur à explosion. Le rendement de ces moteurs ne dépasse pas les 30%. Le deuxième principe s'explique par la réaction électrochimique qui a lieu dans une pile entre un combustible et de l'oxygène, ce qui implique dans ce cas, la transformation d'une énergie chimique en énergie électrique. Ce principe a été décrit pour la première fois par Grove, 20 ans après Carnot (!). Par ce procédé, les rendements peuvent atteindre des taux de 65%.
Il est donc important de développer des systèmes de conversion et de stockage d'énergie avec de hauts rendements pour réduire les pertes. La densité d'énergie d'un système de stockage permet de garantir l'indépendance des applications mobiles, c'est-à-dire les applications qui ne sont pas connectées au réseau électrique. L'hydrogène est un moyen efficace pour stocker et transporter l'électricité.
La voiture "Hy-light" construite par Michelin illustre parfaitement la réalisation intelligente de la mobilité de demain. Aucun poids superflu (qui est le meilleur ami du gaspillage d'énergie), une récupération de l'énergie de freinage, une propulsion électrique à partir d'une pile à combustible sont les caractéristiques de cette voiture. Le carburant et le comburant de la pile sont de l'hydrogène et de l'oxygène purs, issus de l'électrolyse de l'eau, dont l'électricité est fournie par 55 m2 de panneaux photovoltaïques. Les performances de la "Hy-light" dépassent celles des autres véhicules du même type. Le PSI de Villigen et Groupe E sont les partenaires de ce projet.
Grâce à la démonstration de la faisabilité de tels projets et à leur multiplication, Michelin contribue à faire avancer la technologie de l'hydrogène d'un stade de recherche, vers une application industrielle et permettra de comprendre comment surmonter certains obstacles. Les bases d'une nouvelle ère de la mobilité sont posées!
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