01 janvier 2009

Voiture à hydrogène: je n’y crois pas!


Du coûteux platine dans la pile, trois fois moins d’énergie dans le réservoir, 70% de pertes énergétiques dues à l’électrolyse de l’eau, au transport et à la compression de l’hydrogène, une masse 40% supérieure à celle d’un véhicule classique équivalent… Les premières voitures à hydrogène accumulent décidément les tares!

Nouvelle pâture réjouit les veaux! Voici donc les premières voitures à hydrogène d’une autonomie de 500 km, dépassant la limite de vitesse autorisée avec une pointe à plus de 130 km/h. Fonctionnant avec une pile à combustible, l’hydrogène se combine silencieusement avec l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité qui alimente un moteur électrique. De puissantes batteries Lithium-ion permettent au véhicule de démarrer à froid et de récupérer une partie de l’énergie au freinage ou en descente, à l’instar d’un véhicule hybride comme la Prius 2 de Toyota.

Du coûteux platine dans la pile

Nissan et Renault, qui expérimentent actuellement des prototypes, projettent de sortir leurs modèles de série vers 2015, Inch Allah! A quel prix? Mystère... Ce qui est sûr, c’est que la pile à combustible qui utilise du platine coûte actuellement plusieurs dizaines de milliers d’euros. Et le prix du platine ne risque pas de fondre dans le futur, surtout s’il est utilisé massivement tant pour produire de l’hydrogène avec de l’électricité par électrolyse de l’eau que dans des piles à combustibles destinées à consommer cet hydrogène...

3 fois moins d’énergie dans le réservoir

Comprimé à 700 bars, le réservoir de 125 litres stocke 3 fois moins d’énergie qu’un même volume d’essence ou de diesel. Cette pression est par ailleurs fort dangereuse. En cas d’incident, le véhicule exploserait comme une grenade, causant vraisemblablement la mort des passagers mais également des dommages dans un rayon de plusieurs dizaines de mètres comme l’explosion accidentelle des bonbonnes de plongée sous-marine.

40% plus lourd

A capacité égale, le véhicule pèse 40% de plus qu’un véhicule classique pour embarquer sa lourde technologie. Or, la consommation d’un véhicule en dessous de 90 km/h est quasi proportionnelle à son poids. Il faut donc 40% d’énergie supplémentaire pour effectuer un même trajet.
Il n’existe pas de gisement d’hydrogène. Sa production actuelle est faite avec du méthane, combustible fossile qui produit donc du CO2.

Electrolyse + transport + compression = 70% de pertes!

Dans le futur, on envisage de produire l’hydrogène par électrolyse de l’eau avec de l’électricité nucléaire ou renouvelable. Il faudra cependant consentir à perdre au moins 70% de l’énergie électrique initiale dans la chaîne de l’électrolyse de l’eau (40%) puis du transport de l’hydrogène (30%), vecteur énergétique 3 fois moins performant que le méthane, ensuite dans la compression à 700 bars (30%).
Avec un prix actuel de 6 centimes par kWh pour l’électricité éolienne, le kWh d’hydrogène comprimé coûterait donc environ 0,2€ soit 2€ pour l’équivalent d’un litre de LPG qui coûte actuellement 0,5€.

(M)éthanol à partir de bois-énergie renouvelable

Je crois davantage dans l’éthanol ou le méthanol produits à partir de bois renouvelable sans peser sur les surfaces agricoles réservées à l’alimentation. Dans ce cas, le bilan CO2 est quasi neutre. Ces carburants peuvent produire facilement la force motrice dans un moteur thermique au rendement de 30% à 35% un peu inférieur au rendement d’une pile à combustible de type PAFC (35% à 45%) mais dont le surpoids augmente in fine la consommation par km.
Le transport et le stockage de carburants liquides ou liquéfiables à température ambiante comme le LPG rendent leur utilisation bien plus économique et bien moins dangereuse que l’hydrogène ou le méthane qui doivent être stockés à haute pression dans de pesantes bonbonnes d’acier.
Rendez-vous donc dans 10 ans pour vérifier quel carburant et quel moteur remportera la bataille du transport!

Laurent Minguet


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2 commentaires:

  1. Je ne suis pas un spécialiste en énergie "verte" mais il me semble que vous usez de raccourcis faciles lorsque cela vous arrange. Ainsi vous écrivez "le bilan CO2 est quasi neutre" à propos du bois-énergie. On aurait pu dire bien d'autres choses en somme ! Ne faut-il pas abattre ce bois ? Ne faut-il pas le transporter ? Ne faut-il pas le transformer ? Ne faut-il pas transporter le carburant produit ? Cela n'est certainement pas "quasi-neutre". Pourquoi en tenez-vous compte quand vous parlez de l'hydrogène et l'oubliez vous quand il s'agit de bois-énergie ? Par ailleurs, certaines méthodes de conversion utilisées pour produire des bio-carburants nécessitent l'emploi de réactifs générant de faibles quantités de gaz dont les effets sont plusieurs dizaines de fois plus dévastateurs que le CO2. Ne faut-il pas intégrer ces éléments dans l'équation ? En bref, votre démonstration me semble manichéenne et oublie une chose qui me semble fondamentale : la voiture la plus verte sera celle qu'on n'aura pas construite, celle qui ne roule pas, celle qui ne consomme rien. Chaque kilomètre que vous ne roulez pas, vous économisez 100% de CO2.

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  2. Marc Crucifix18 mars, 2009 18:16

    La filière de l'hydrogène et de la pile à combustion sont pourtant clairement la solution à terme. Il est clair qu'actuellement, cette filière n'est pas envisageable, surtout si l'on part sur le postulat que l'hydrogène doit être stockée sous pression dans une bonbonne et que toute les piles à combustible feront toujours appel au platine ! Mais les recherches continuent et, en laboratoire,on stocke l'hydrogène dans des hydrures métalliques ou dans des nanotubes de carbone sous basse pression avec de bons résultats. De même la technologie des piles à combustion va encore évoluer et ce sera le cas si l'on investit massivement dans cette technique. Le gros avantage incontournable de la pile à combustion, c'est qu'elle ne pollue absolument pas et n'émet pas de CO2. Et si l'on utilise les surplus de production de l'énergie solaire (8 à 10.000 fois les besoins actuels de l'humanité !) pour stocker l'énergie sous forme d'hydrogène (par électrolyse), cette filière devient vraiment la filière énergétique de l'avenir. Un seul problème peut-être : chacun pourrait produire son énergie de façon décentralisée et disposer d'une pile à combustible à la maison comme dans sa voiture. Et cela, les lobbies de l'énergie n'en veulent certainement pas...

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