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L'alternative hydrogène

01/06/2017
L'hydrogène est l'élément chimique le plus énergétique et le plus abondant dans la nature. Alors que le monde évolue vers une énergie décarbonnée, la place de l'hydrogène dans la transition énergétique s'impose par le fait qu'il est très énergétique et facile à stocker. Dans le domaine du transport, le meilleur en termes de solutions techniques reste effectivement l’hydrogène combiné à la pile à combustible. Quels sont les arguments soutenant cette possible alternative ?

L'hydrogène se trouve très rarement tout seul. La molécule a besoin d’être associée à d’autres ; on la trouve en général associée à l’oxygène pour faire de l’eau, ou associée à des atomes de carbone pour faire des hydrocarbures. D’autres composants contiennent de l’hydrogène. Elle constitue une énergie secondaire. Cela représente un atout dans le sens où, dans cette problématique, si l’électricité est disponible, la molécule d’eau peut être cassée et libérer de l’hydrogène. L'électricité peut alors être stockée sous forme d’hydrogène.

Par son pouvoir très énergétique, l’hydrogène permet de stocker des quantités d’énergie bien supérieures à celles des batteries. L’hydrogène combiné à l’oxygène de l’air dans un procédé chimique que l’on appelle la pile à combustible, procédé électrochimique, restitue de l’électricité et de l’eau. Cette association fait que l’hydrogène sera demain le chaînon manquant de la transition énergétique, parce que c’est un moyen de récupérer l’électricité renouvelable disponible que l’on ne sait pas forcément utiliser au moment où elle est disponible et d’aller l’utiliser dans des secteurs avals qui ont besoin de s’électrifier.

Effectivement, le Salon de l’auto a bien montré la problématique. Dans le domaine des transports, tous les constructeurs automobiles se dotent progressivement de solutions électriques. Selon toutes les analyses sur les mixtes énergétiques possibles pour décarbonner le système productif, il n’y a pas d’autre solution que de passer à l’électrique dans le cas des transports. Les technologies hybrides commencent à faire un petit pas vers l’électrique. Une voiture hybride, en ville roulera principalement à l'énergie électrique, mais dès la sortie de la ville, pour effectuer des distances plus grandes, le véhicule basculera sur une solution qui va fonctionner toujours au diesel ou à l’essence.

Le passage à l'énergie électrique tout en gardant le confort d’usage d’une voiture classique sous-tend, en termes de solutions techniques, de combiner l’hydrogène à la pile à combustible. La densité de l’hydrogène permet de stocker une énergie qui permet de faire près de 500 km, voire 700 km ; comme l’hydrogène est un gaz, recharger une voiture électrique-hydrogène ne nécessite que 3 à 5 minutes. Puisque tout cela marche très bien, pourquoi n’y a-t-il pas de voitures à l’hydrogène dans les rues ? Pour arriver à lancer ce mouvement, il faut mettre en place une infrastructure de distribution d’hydrogène qui fasse que des utilisateurs soient prêts à acheter des voitures et circuler librement dans un territoire donné ; et comme les équipementiers qui fabriquent des infrastructures ne vont pas mettre des stations-service s’il n’y a pas de voitures, on est dans le fameux dilemme de la poule et de l’œuf.

Pierre-Étienne Franc
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