L'hydrogène va-t-il remplacer les combustibles fossiles ? Arctic-Images/Getty Images Lorsqu'il s'agit de se tourner vers la source d'énergie qui remplacera les combustibles fossiles, les options ne manquent pas. Énergie solaire, l'énergie éolienne, l'éthanol et les biocarburants sont généralement les candidats les plus cités pour remplacer les moteurs à combustion à base de pétrole et les centrales électriques au charbon.
Mais l'hydrogène se distingue comme une source d'énergie alternative prometteuse. Bien que l'idée de l'hydrogène comme source de carburant largement utilisée pour alimenter les voitures et produire de l'électricité soit un concept relativement nouveau en réponse à la recherche d'une alternative au pétrole, les piles à combustible à hydrogène sont en fait antérieures au moteur à combustion interne, qui a été inventé au milieu du 19ème siècle, d'environ 20 ans.
Étant donné que la forme la plus basique de cette technologie existe depuis près de 150 ans, pourquoi son heure est-elle soudainement venue ?
L'hydrogène est-il le carburant du futur ? Images Corbis L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'univers, il n'y a donc aucune chance que les consommateurs humains épuisent l'offre. Il y a certainement suffisamment de ressources pétrolières pour répondre à la demande mondiale maintenant, mais de nombreux experts en énergie prédisent que l'approvisionnement mondial en pétrole sera épuisé d'ici 60 ans, selon un rapport d'Ars Technica. Il est si facile à produire que le processus pourrait être complété à la maison avec le bon équipement.
Épuiser l'approvisionnement mondial en pétrole ou même s'approcher des inévitables pénuries qui accompagnent une population croissante - la planète comptait désormais 7 milliards de personnes à la fin octobre - et la croissance économique ne créera pas seulement une crise énergétique majeure nécessitant l'introduction rapide d'alternatives sources d'énergie; brûler autant de carburant signifie également un énorme fardeau sur l'atmosphère dans le processus. Et cela ne tient même pas compte des conséquences environnementales potentielles de l'extraction de pétrole brut de la Terre.
Hydrogène, par contre, est à combustion propre. Le seul sous-produit de l'énergie hydrogène est l'eau et la chaleur, qui peuvent tous deux être recyclés. Cela signifie essentiellement transformer un processus consommateur d'énergie en un processus producteur d'énergie.
Hydrogène, cependant, n'est pas une source d'énergie prête comme le pétrole et le gaz naturel. Plutôt, c'est un moyen de stocker de l'énergie puisque l'hydrogène pur n'est pas disponible sur Terre en quantités nécessaires pour alimenter toute une économie d'énergie. Pour obtenir de l'hydrogène sous la forme d'un carburant utilisable, il faut de l'énergie. L'hydrogène peut être produit soit en le séparant des molécules d'oxygène dans l'eau par le processus d'électrolyse, soit en le détachant des chaînes hydrocarbonées des énergies fossiles, un processus qui crée lui-même des émissions de gaz à effet de serre, comme détaillé dans cet article.
Les piles à combustible à hydrogène ne fonctionnent pas tout à fait comme les moteurs à combustion à base de pétrole, qui dépendent de la chaleur et de l'électricité pour créer de l'énergie.
Une pile à combustible est constituée d'un empilement, « un sandwich d'anodes, cathodes et autres matériaux de haute technologie, », comme l'explique Ed Grabianowski de HowStuffWorks.com. Le carburant hydrogène liquide pénètre autour des anodes, où les électrons attachés à l'hydrogène sont séparés des atomes eux-mêmes. Un électrolyte à l'intérieur de la pile à combustible laisse passer les protons d'hydrogène, mais pas les électrons. Lorsque les atomes d'hydrogène atteignent l'autre côté de la pile à combustible, la cathode, il se lie à l'oxygène, créant de la chaleur et de la vapeur d'eau.
L'hydrogène coûte cher à stocker. Images Corbis À moins que vous ne viviez en Californie, qui a pris une certaine initiative dans la construction de l'infrastructure pour soutenir le ravitaillement en hydrogène, il y a de fortes chances que vous n'ayez jamais vu l'option de faire le plein d'hydrogène dans votre voiture la dernière fois que vous étiez à la station-service.
De l'autre côté de la médaille, si vous êtes allé chez un concessionnaire automobile récemment, il y a de fortes chances que vous ayez vu des véhicules avec des moteurs à essence ordinaires, diesels et probablement même quelques hybrides. Mais les voitures à hydrogène ? Pas probable.
Et c'est l'un des plus grands obstacles à la mise en œuvre d'une nouvelle technologie énergétique :les producteurs et les distributeurs d'énergie ont besoin de l'infrastructure pour répondre à la demande de leur carburant. Mais la demande ne peut pas vraiment exister sans l'infrastructure pour la soutenir. C'est comme le problème "la poule et l'œuf", mais la différence est que la solution vaut probablement des milliards.
Un autre inconvénient important de l'hydrogène est que, bien qu'il soit abondant, l'hydrogène peut être difficile et coûteux à stocker. A des températures ambiantes normales, l'hydrogène existe sous forme de gaz. Pour mettre l'hydrogène à l'état liquide stockable, transféré et éventuellement utilisé comme carburant nécessite une température de -423 degrés Fahrenheit (-253 degrés Celsius). Garder le carburant hydrogène aussi froid nécessite des conteneurs spécialisés tels que celui de la photo à gauche.
Finalement, les voitures à hydrogène sont actuellement trop chères pour le consommateur moyen. L'année dernière, Toyota a annoncé que d'ici 2015, le constructeur automobile avait l'intention de produire un véhicule à hydrogène qui coûterait environ 50 $, 000, une réduction de 90 pour cent du prix actuel de ces mêmes véhicules maintenant, selon un rapport de Bloomberg News. À un moment donné, les coûts de production de chaque véhicule ont atteint 1 million de dollars.
En d'autres termes, alors que l'hydrogène est prometteur et bénéficie d'une attention et d'un investissement considérables de la part des sociétés énergétiques et des constructeurs automobiles, le moment n'est pas encore venu. Donc oui, l'hydrogène pourrait être la source de carburant du futur, mais demain, vous aurez probablement encore besoin de faire le plein de votre voiture régulièrement, vieille essence.
