Conduire une voiture à hydrogène comporte des hauts et des bas. Du côté positif, vous bénéficiez des avantages écologiques d’un véhicule électrique sans le souci de l’autonomie, car vous pouvez recharger la voiture avec plus d’hydrogène. Par contre, les stations de ravitaillement en hydrogène sont rares – du moins pour le moment. Il est également difficile d’obtenir de l’hydrogène de manière à la fois verte et efficace.
De plus, comme pour toute nouvelle technologie, il existe une hésitation compréhensible à figurer parmi les premiers à franchir le pas et s'engager pendant plusieurs années (au moins) avec une source d'énergie qui peut fonctionner ou non. Mais continuez à lire et nous vous donnerons suffisamment d’informations pour que vous puissiez prendre votre propre décision.
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Comment fonctionnent les piles à combustible à hydrogène
Une pile à combustible à hydrogène est une machine simple. Le cœur de la technologie est une membrane échangeuse de protons. D’un côté de la membrane se trouve de l’hydrogène pur et de l’autre de l’air ordinaire. L’air ordinaire contient environ 80 % d’azote et 20 % d’oxygène, ainsi que des traces d’autres substances. La membrane échangeuse de protons est essentielle, car les atomes d’hydrogène et d’oxygène aiment vraiment être ensemble. Plus précisément, deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène veulent toujours se réunir et créer une molécule d’eau. C'est une belle chose. Ne jugez pas.
La membrane permettra aux atomes d’hydrogène de passer jusqu’à l’oxygène, mais seulement si l’atome d’hydrogène abandonne son électron en chemin. Nous avons intelligemment placé un métal hautement conducteur comme le platine sur les parois de la pile à combustible, de sorte que les électrons y vont et parcourent tout le tour de la pile à combustible pour revenir à leurs atomes d'hydrogène; cette action crée un courant électrique que nous pouvons utiliser. Lorsque l’oxygène et l’hydrogène sont tous couplés et à nouveau complets, nous avons une molécule d’eau et de l’électricité pour notre problème. Si l’on considère uniquement la pile à combustible, on peut obtenir de l’énergie sans créer de pollution. Génie!
L’énigme de l’hydrogène
Le premier problème de ce scénario rose est que l’hydrogène et l’oxygène s’aiment tellement que l’hydrogène libre n’existe pas vraiment dans notre atmosphère. Tout cela a été transformé en eau qui recouvre la majeure partie de la planète. Donc, avant de pouvoir obtenir cette énergie, nous devons produire de l’hydrogène en vrac pour l’introduire dans notre pile à combustible à hydrogène.
Il existe de nombreuses façons d’obtenir de l’hydrogène, et certaines sont plus farfelues que d’autres. Au 19ème siècle, les gens jetaient de la limaille de fer dans des barils d’acide sulfurique. La réaction a produit de l'hydrogène gazeux, qu'ils ont transporté dans des ballons pour monter dans les airs. Cela fonctionne, mais ce n’est vraiment pas réalisable à grande échelle, et cela implique littéralement des barils de déchets toxiques à chaque fois que vous utilisez cette méthode. Appelons cela un échec.
Comme pour toute nouvelle technologie, il existe une certaine hésitation à être parmi les premiers à franchir le pas.
Vous pouvez également utiliser l’électricité pour briser les molécules d’eau par électrolyse et obtenir de l’hydrogène et de l’oxygène purs. C’est génial, mais les lois de la thermodynamique dictent que vous ne récupérerez jamais autant d’électricité de l’hydrogène que celle que vous en mettez dans le système pour briser les molécules d’eau. Il vaudrait mieux utiliser l’électricité pour charger une batterie. De plus, une grande partie de notre électricité en Amérique du Nord est encore produite à partir de charbon, ce qui n’est décidément pas écologique.
La troisième façon d’obtenir de l’hydrogène est tout aussi problématique. Vous pouvez reformer le gaz naturel en craquant les molécules d’hydrocarbures pour libérer l’hydrogène. Mais cela signifie que vous êtes toujours dépendant des combustibles fossiles, et lorsque vous extrayez l’hydrogène pour produire votre énergie verte, vous produisez également du dioxyde de carbone, qui est un gaz à effet de serre. L’ironie est suffisante pour alimenter toute une ville de hipsters.
Avant de conclure sur la production d’hydrogène, des recherches sont en cours sur la photosynthèse de cet élément à l’aide d’algues. Il reste à voir si cela fonctionnera à grande échelle, mais c’est mieux que certaines des autres méthodes essayées.
Un très bon carburant
Le problème de la création d’hydrogène en vrac est le problème qui l’empêche d’être un carburant parfait. Cependant, il reste plus propre de transformer le gaz naturel (ou le méthanol, que l’on peut fabriquer à partir de déchets végétaux) en hydrogène et dioxyde de carbone que de brûler le gaz dans un moteur à combustion interne. Et avec l’augmentation de la capacité de production d’énergie solaire, nous pouvons également utiliser l’électricité produite par le soleil pour produire de l’hydrogène. Nous subissons toujours la perte thermodynamique globale liée à la conversion du soleil en électricité en hydrogène pour l’électricité, mais au moins nous avons beaucoup de soleil à utiliser, et cela ne crée pas de gaz à effet de serre dans l’environnement. processus. Bien sûr, il faut fabriquer les panneaux solaires, et cela comporte ses propres défis.
Ainsi, même s’il n’est pas parfait, l’hydrogène reste un très bon carburant. C’est certainement mieux que de brûler du pétrole brut raffiné.
Devenir plus disponible
Si vous vivez ailleurs en Amérique que dans la région métropolitaine de Los Angeles ou dans la région de la baie de San Francisco, tout cela reste plutôt académique pour vous. À l’heure actuelle, la grande majorité des infrastructures de ravitaillement en hydrogène du pays se trouvent en Californie, et il n’y a pas beaucoup de stations.
En Californie du Nord, vous pouvez obtenir de l'hydrogène dans six stations de la Bay Area, une station à Sacramento et une seule station à Truckee sur le chemin de Reno. En Californie du Sud, vous disposez de 16 stations dans la région de Los Angeles, plus une station à Del Mar près de San Diego et une seule station à Santa Barbara.
Il existe de nombreuses façons d’obtenir de l’hydrogène, et certaines sont plus farfelues que d’autres.
Cependant, il convient de noter qu’au moins 20 nouvelles stations devraient ouvrir en Californie cette année. Les nouvelles stations se trouvent toutes dans les régions de Los Angeles et de Bay. Ainsi, même si de nouvelles régions ne s’ouvrent pas encore, l’hydrogène devient plus pratique là où il se trouve déjà.
Le California Fuel Cell Partnership a un carte des stations hydrogène. Vous pouvez vérifier si vous vivez et travaillez suffisamment près d’une station à hydrogène pour que cela fonctionne pour vous. Le Département américain de l'énergie maintient également une carte nationale sur son site Web Alternative Fuels Data Center, mais les seules stations d'hydrogène répertoriées en dehors de la Californie sont une dans le Massachusetts, une dans le Connecticut et une en Caroline du Sud.
Pourquoi vous verrez plus de voitures à hydrogène à l’avenir
Pour vraiment comprendre la voiture à hydrogène, il faut la considérer dans le contexte plus large des véhicules électriques. Une règle cardinale des carburants alternatifs est qu’il n’existe pas une seule solution qui fonctionnera dans tous les cas. Les véhicules électriques à batterie mettront probablement beaucoup de temps à se recharger dans un avenir prévisible, et les véhicules électriques abordables auront une autonomie limitée. Les hybrides et même les hybrides rechargeables utilisent encore des combustibles fossiles dans une certaine mesure, mais vous pouvez les utiliser et parcourir de longues distances avec un ravitaillement facile. L’hydrogène comble cette lacune en vous offrant un véhicule zéro émission que vous pouvez faire le plein comme une voiture à essence, à condition qu’il y ait une station à hydrogène là où vous en avez besoin. Dans ce contexte, il y a une place pour les voitures à hydrogène dans notre monde.
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