L'hydrogène : L'énergie de l'avenir ? - L'atelier

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Cette actualité a été publiée le 01/06/2011 à 22h19 par Jacques.


L'HYDROGÈNE : L'ÉNERGIE DE L'AVENIR ?

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Dernier volet des tables rondes dans le cadre des Mardis durables du Palais de la Découverte (Paris), la conférence de mardi 31 mars a porté sur l'hydrogène. Un gaz explosif, cher, mais qui ne provoque pas d'effet de serre...

Cette ressource a été successivement encensée puis décriée au cours des années passées. Des représentants d'Areva, d'Air Liquide, du CEA, de l'Ademe et de l'association ALPHEA présents à cette conférence nous expliquent les enjeux et les verrous technologiques de cette potentielle source d'énergie.

« 1 kg d'hydrogène, c'est 100 km. C'est pour cela qu'on apprécie ce combustible : c'est une énergie très concentrée » (Marianne Julien, Air Liquide)

La forme gazeuse de l'hydrogène (H) est en réalité le dihydrogène (H2), mais il reste communément appelé hydrogène. Quasiment absent de l'atmosphère terrestre, ce gaz doit être produit par l'Homme. Il est extrait par des procédés industriels d'éléments naturels, notamment le méthane (CH4) et l'eau (H2O).

L'hydrogène ou l'énergie électrique transportable

Jean-Daniel Reber, directeur commercial chez Helion, a introduit les débats en présentant la pile à combustible Baya. Son fonctionnement est simple : alimentée par de l'hydrogène comprimé en bouteille, la réaction entre ce combustible et l'oxygène, catalysée par du platine, produit de l'électricité, de la chaleur et de l'eau.

« On peut donc faire de la cogénération », a-t-il précisé. La pile génère en effet 1 kW électrique et 1 kW thermique. Ce modèle d'environ 1mx30cmx30cm « permet de répondre à la consommation journalière d'un ménage », a souligné Daniel Clément, directeur scientifique adjoint à l'Ademe (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie).

« Il y a des petites et de grosses piles à combustible, d'une centaine de kilowatts pour les voitures jusqu'au mégawatt ».

Une vaste gamme de puissance, donc, pour cette source d'énergie efficace qui offre l'avantage d'être indépendante des réseaux. Une voiture équipée d'une pile alimentée par de l'hydrogène hautement comprimé en bouteille (700 bars) est aussi compétitive que les voitures actuelles et sans émission de CO2.

« On peut rouler 850 km avec une Toyota à hydrogène, ce que l'on n'a pas avec les voitures électriques », a rappelé Paul Lucchèse, responsable du programme Nouvelles technologies de l'énergie au CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives).

« Mais il faut toutefois des réservoirs conséquents ». Marianne Julien, directrice du programme Horizon Hydrogène énergie à Air Liquide, a résumé : « 1 kg d'hydrogène, c'est 100 km. C'est pour cela qu'on apprécie ce combustible : c'est une énergie très concentrée ».

 

 

Des verrous technologiques

L'hydrogène coûte cher. « Il faudrait baisser les prix d'un facteur 10. Mais pour arriver à cela, il faudrait davantage de contrats réels tout en continuant la R&D », a expliqué Mme Julien.

Il y a en effet encore peu d'usages de l'hydrogène dans l'industrie française, contrairement à l'Allemagne ou au Japon. Des piles à combustible sont néanmoins utilisées comme secours électrique en cas de coupure du réseau.

« Elles remplacent les fameux diesels, sont moins polluantes et très fiables. C'est d'ailleurs une solution possible pour les centrales nucléaires », a précisé M. Lucchèse. Ils restent aussi « certains verrous technologiques à lever, comme le platine, qui coûte très cher ».

M. Clément a remarqué toutefois que « de gros progrès ont été faits depuis une dizaine d'années sur les coûts, la performance et les quantités de platine utilisées ». Et le rendement de la pile à hydrogène est bon : entre 45 et 60 %, c'est mieux qu'un moteur classique.

 

 

« Le problème, c'est l'acceptabilité du public. Il perçoit l'hydrogène comme un gaz dangereux car explosif. Or si l'on met le feu à une voiture à hydrogène, elle n'explosera pas, contrairement à celle à essence : l'hydrogène s'échappe, formant une flamme incolore, verticale et non rayonnante », a assuré Gauthier Winé, ingénieur chez ALPHEA.

Atteindre un cercle vertueux

L'hydrogène est produit industriellement par deux procédés : le vaporeformage, à partir d'hydrocarbures (en particulier à partir de méthane CH4), et l'électrolyse de l'eau. La première technique, la plus répandue, a l'inconvénient de produire du CO2, et la seconde nécessite quant à elle de grandes quantités d'électricité.

Afin d'atteindre un cercle vertueux, il faudrait que l'hydrogène soit produit à partir d'énergies renouvelables. Une solution serait de le fabriquer à partir de biogaz obtenu par fermentation de biomasse. « Seulement 60 % du biogaz est utilisé en France », regrette M. Julien, « on pourrait parfaitement le capter ».

L'électrolyse, qui ne représente que « 1 % de la production, a pourtant le meilleur rendement : 70-75 %. Il faut cependant que l'électricité nécessaire à cette production soit décarbonée, issue d'énergies renouvelables ». Comme des éoliennes tournant lors de périodes de creux, par exemple...

 

Un article de Pauline Meyniel, publié par Développementdurable.com

 

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Auteur : Pauline Meyniel

Source : www.developpementdurable.com