Les véhicules à pile à hydrogène prospèrent en Californie

L’hydrogène est non seulement l’élément le plus répandu dans l’univers, mais aussi l’élément le plus répandu ici sur Terre. Pourtant, la disponibilité limitée d’hydrogène pur sous forme gazeuse a freiné les piles à combustible à hydrogène pendant des décennies.

Dans le cosmos, les étoiles sont principalement constituées d’hydrogène. Ici, chez nous, notre hydrogène est principalement lié à l’oxygène pour produire de l’eau. Pour que l’hydrogène soit utilisé dans une pile à combustible afin de produire de l’électricité, vous devez soit décomposer une molécule d’eau, soit décomposer un hydrocarbure complexe comme le gaz naturel. Lorsque vous cassez la molécule de gaz naturel, vous obtenez de l’hydrogène, mais également du dioxyde de carbone, ce qui conduit au réchauffement climatique. De plus, vous utilisez une ressource non renouvelable. Il reste de l’eau, qui est une excellente source, sauf que vous devez consacrer plus d’énergie à briser la molécule que vous n’en récupérerez lorsque vous utiliserez l’hydrogène pour produire de l’électricité.

La solution qui fait de l’hydrogène un carburant exploitable est la suivante: utiliser des énergies renouvelables pour créer suffisamment d’électricité excédentaire pour pouvoir décomposer l’eau et stocker cette énergie sous forme d’hydrogène. Ce n’est pas aussi élégant que cela pourrait l’être, mais c’est plutôt bien si l’on considère ce qui a dû se passer pour stocker l’énergie solaire sous forme de pétrole, de charbon et de gaz naturel.

C’est l’un des aspects de l’énigme de l’hydrogène. Les autres enjeux consistent à construire des voitures qui fonctionneront à l’hydrogène et à créer une infrastructure suffisamment grande pour fournir de l’hydrogène à ces voitures là et quand elles en ont besoin. Pour en savoir plus, nous sommes allés à San Francisco pour assister SEMI-CON Ouest, et nous nous sommes assis avec le Partenariat californien sur les piles à combustible pour savoir où en sont les choses aujourd’hui et ce qui est prévu dans un avenir proche.

C'est une question d'infrastructure

Trouver le financement pour tout projet d’infrastructure est toujours un défi. Si un État finance un projet de construction de stations à hydrogène et du réseau pour les recharger, ainsi que installations de production d'hydrogène, cet argent provient généralement d'autres projets, ce qui a ralenti le Taux d'adoption. Mais aujourd’hui, plusieurs États et gouvernements nationaux décident que l’hydrogène aura sa place dans leurs projets.

"Je pense que le plus gros problème est de construire l'infrastructure, car ce que nous avons montré jusqu'à présent, c'est que si vous pouvez ouvrir une station à hydrogène, les constructeurs automobiles peuvent vendre une voiture", a déclaré Keith Malone, responsable de la sensibilisation législative et des communications pour le California Fuel Cell Partnership.

L’organisation de Malone travaille avec les constructeurs automobiles et les décideurs gouvernementaux pour plaider en faveur des infrastructures hydrogène, et ils obtiennent des résultats non seulement en Californie, mais dans le monde entier.

"Dans le Nord-Est, 12 stations [d'hydrogène] sont en cours de construction dans le corridor New York-Boston", a révélé Malone. « Il s’agit d’un effort privé, mais différentes régions nécessitent des approches différentes. En Californie, nous avions une loi en 2013 qui établissait le premier jalon, soit 100 stations stratégiquement situées et le financement pour y parvenir. À l’heure actuelle, nous sommes dans 35 stations ouvertes et opérationnelles. Nous avons plus de 30 stations en développement. Cet automne, nous aurons un autre cycle de financement qui nous permettra très probablement de dépasser les 100 stations.

À l’heure actuelle, la Californie compte le plus grand nombre de stations d’hydrogène parmi tous les États américains, mais ce n’est encore qu’un début.

« Pour mettre tout cela en perspective en termes de nombre de stations-service nécessaires, nous avons actuellement 8 000 stations-service en Californie », nous a expliqué Malone. « Mais seulement 1 800 d’entre eux fournissent 50 % du carburant aux consommateurs. Le gouverneur vient de dire que nous souhaitons avoir 200 stations à hydrogène d’ici 2025. Ensuite, nos membres présenteront dans quelques semaines une feuille de route pour atteindre 1 000 stations d’ici 2030. »

L’idée est qu’en plaçant les stations à hydrogène de manière stratégique, quelques stations peuvent desservir efficacement une large communauté de voitures à hydrogène.

"1 000 stations et un million de voitures", a déclaré Malone. « C’est un objectif ambitieux, mais c’est la vision que nous avons. Il ne s’agit pas seulement de véhicules de tourisme. Vous avez également besoin du service moyen/véhicule lourd catégorie car avec ces véhicules plus gros et ces flottes, ils génèrent également du volume du côté de l’hydrogène. Ainsi, vous commencez à voir les coûts unitaires baisser.

Créer une demande pour de grandes quantités d’hydrogène est essentiel pour le rendre économique, et le soutien vient du monde entier.

"Quand j'ai commencé il y a six ans, nous parlions de la Californie, de l'Allemagne, du Japon et de la Corée du Sud", se souvient Malone. « L’année dernière, nous avons ajouté la Chine à la liste parce qu’elle va générer du volume. À l’heure actuelle, l’Allemagne et le Japon disposent de plus de stations à hydrogène que nous. Mais nous avons plus de voitures sur les routes. Au 1er juillet, nous avions plus de 5 000 véhicules à hydrogène sur les routes en Californie.

Il s’agit aussi de stocker de l’énergie

L’avantage de faire le plein d’hydrogène dans une voiture est que les constructeurs automobiles peuvent accéder à la magie Portée de 300 milles entre le plein et le remplissage d'une voiture à pile à combustible à hydrogène ne prend pas plus de temps que d'obtenir de l'essence. Comme l’essence, l’énergie nécessaire à l’alimentation de la voiture est stockée dans l’hydrogène, au lieu d’être entièrement stockée dans une batterie.

« Ce qui est intéressant, c'est qu'en Californie, nous sommes en quelque sorte en tête avec les voitures à pile à combustible et l'hydrogène. infrastructure », a expliqué Malone, « et je n'arrête pas de plaisanter en disant que la Californie va lancer le modèle, mais le Texas le prouvera.

Les véhicules à pile à combustible à hydrogène peuvent-ils vraiment se vendre dans le pays pétrolier du Texas ?

"Je pense que le Texas empruntera une voie différente pour les véhicules à pile à combustible, car ils ont tellement d'énergie éolienne, ce qui signifie qu'ils ont un excès", a souligné Malone. « Je suis presque sûr qu’ils ont une capacité excédentaire et qu’ils ne savent pas quoi en faire. Mais l’une des choses que vous pouvez faire est de diviser l’eau pour produire de l’hydrogène. Au Texas, vous pouvez stocker cet hydrogène dans des cavernes de sel souterraines. Nous ne parlons pas de kilowatts ou de gigawatts de puissance; nous parlons de plus de térawatts d’énergie qui peuvent être stockés. L’hydrogène devient la batterie à bien des égards.

Lorsque de grandes quantités d’énergie sont stockables et accessibles en cas de besoin, de nouvelles applications sont possibles.

« L’hydrogène peut devenir un équilibreur du réseau », a déclaré Malone. Équilibreurs de réseau aider les systèmes de distribution d’énergie à adapter la production à la demande. Étant donné que les piles à combustible augmentent et diminuent presque instantanément, les services publics, grâce au stockage de l'hydrogène, peuvent adapter la production à la demande à tout moment.

« Si vous regardez le type de marché des piles à combustible stationnaires, il est passé inaperçu », a déclaré Malone, « mais il a été très actif. Les télécommunications utilisent des piles à combustible comme générateurs de secours, car les réservoirs peuvent contenir l'hydrogène pendant assez longtemps. Lorsque la super tempête Sandy s'est produite sur la côte Est, environ 80 générateurs de secours à pile à combustible fonctionnaient le long de la côte Est. L’un d’eux est tombé, c’est tout. Il est tombé en panne parce qu’il est resté sous l’eau pendant environ quatre heures, puis il est revenu en ligne.

Un couloir sur la côte ouest

Alors que la Californie développe son infrastructure d'hydrogène, la prochaine étape consiste à relier les principales villes de la côte ouest avec stations d'hydrogène disponibles pour permettre aux véhicules de tourisme et aux camions lourds de circuler le long de la côte commodément.

« Ils viennent d’ouvrir leur première station d’hydrogène nationale au Canada », a déclaré Malone à Digital Trends. “Colombie britannique a financé une étude et a demandé à un groupe d’entreprises d’envisager d’utiliser leur réseau renouvelable et de fabriquer de l’hydrogène renouvelable pour l’exporter au Japon et en Californie. Ensuite, il y a la Californie et vraiment l’Oregon, Washington doit s’unir parce que l’un ne va pas sans l’autre.

Au cours de la dernière décennie, la Californie, l'Oregon, l'État de Washington et la Colombie-Britannique se sont engagés et ont construit un réseau de bornes de recharge pour véhicules électriques connu sous le nom de Côte Ouest. Autoroute électrique. Ce réseau permet aux véhicules électriques de parcourir toute la côte ouest, de la frontière mexicaine jusqu'au Canada. Un réseau d’hydrogène ressemblerait probablement à peu près à la même chose.

Les prochaines étapes

À l’heure actuelle, deux véhicules à pile à combustible sont en vente en Californie. La Honda Clarity et la Toyota Mirai connaissent un succès commercial dans les zones où existe une infrastructure hydrogène. Hyundai possédait un SUV Tucson à pile à combustible en 2017 et prévoit de revenir avec le Nexo croisement en 2019.

“BMW arrive sur le marché », a déclaré Malone. « Vers 2019, vous avez Mercedes-Benz avec sa voiture à pile à combustible rechargeable. Audi arrive sur le marché avec un véhicule. Il parlait d’une série de production sérieuse. Récemment, vous avez eu Honda et GM annoncer une filiale commune pour construire des piles à combustible dans le Michigan ou l'Ohio. Si vous regardez cette annonce si je me souviens bien, GM a également parlé du fait qu'il s'agit d'une unité motrice et s'est réservé le droit de l'utiliser à des fins non liées aux véhicules ou à des fins de transport.

L’une des vitrines prévues pour l’énergie hydrogène sera les Jeux Olympiques de 2020 à Tokyo.

"Tokyo dépense plus de 300 millions de dollars pour présenter cette technologie", a déclaré Malone. « Nous parlons de milliers de véhicules et de stations à hydrogène financés par Honda, Toyota et Nissan. Vous disposerez également de 100 bus et ils alimenteront le village des athlètes en utilisant des piles à combustible stationnaires et de l’hydrogène.

Malone a quelques conseils à donner aux personnes intéressées par la technologie mais ne résidant pas dans des zones disposant d'un plan d'infrastructure à hydrogène actif.

« Je vais faire un peu de politique ici », a-t-il prévenu. « Pour ceux qui veulent voir des véhicules à pile à combustible dans leur État, vous devez appeler vos législateurs et commencer à leur parler. S’ils ne disposent pas des informations, mettez-moi en contact avec eux et je parlerai avec ces législateurs et leur personnel.

Cela sera probablement beaucoup plus difficile que de simplement passer un appel téléphonique, mais c’est un début.

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