Alors que le monde traverse une crise énergétique mondiale, L'énergie hydrogène est apparue comme une solution possible. Voir plus de photos de science verte. Bryan Mitchell/Getty Images Ce n'est pas un euphémisme de dire que nous sommes au milieu d'une crise énergétique mondiale. Nous arrivons à la fin de notre dépendance aux sources d'énergie non renouvelables comme le pétrole, charbon et gaz naturel. Alors que les puits de pétrole du monde devraient se tarir dans à peine quatre décennies, la ruée est lancée pour trouver des sources d'énergie renouvelables qui garderont nos voitures, maisons et entreprises fonctionnant sans détruire notre environnement [source :The Independent].
Un espoir pour notre avenir énergétique réside dans l'hydrogène, un carburant infiniment renouvelable et relativement peu polluant que les scientifiques et les politiciens considèrent comme une alternative viable aux combustibles fossiles. L'idée de l'hydrogène est si séduisante que l'administration Bush a promis 1,2 milliard de dollars pour la recherche et le développement de l'hydrogène en 2003 [source :U.S. Department of Energy].
Alors, la technologie des piles à combustible à hydrogène tient-elle sa promesse de fournir une source d'énergie propre et efficace ? Cela dépend de la façon dont il est produit. D'un côté, l'hydrogène est abondant dans des sources telles que le gaz naturel et l'eau - et contrairement aux combustibles fossiles, l'hydrogène est relativement doux pour l'environnement. En réalité, c'est essentiellement sans pollution. Une pile à combustible à hydrogène dans une voiture ne produit aucune émission; les seules substances libérées par son tuyau d'échappement sont la vapeur d'eau et la chaleur. Produire des piles à combustible à hydrogène ne dégage pas non plus de pollution, à condition que des sources renouvelables telles que l'eau ou l'énergie solaire soient utilisées dans le processus de production. Et si cela ne suffisait pas, l'hydrogène est environ trois fois plus efficace que l'essence [source :US News].
Puis encore, l'hydrogène n'est pas toujours propre à produire. Il est coûteux d'extraire l'hydrogène de l'eau. Sources d'hydrogène non renouvelables, comme le pétrole et le gaz naturel, sont beaucoup moins chers, mais leur utilisation continue de peser sur nos réserves de combustibles fossiles. Ironiquement, le dioxyde de carbone libéré lors de la production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles annule tout bénéfice pour l'environnement. Les experts disent que l'hydrogène qui s'échappe pendant le processus de production pourrait éroder encore plus la couche d'ozone et exacerber le réchauffement climatique [source :PBS]. Il y a aussi d'autres problèmes :les scientifiques sont toujours aux prises avec le défi de savoir comment stocker l'hydrogène. Parce qu'il a une densité d'énergie si faible, l'hydrogène doit être stocké et transporté sous haute pression, ce qui le rend volumineux et peu pratique. Le problème de la pression aggrave un autre problème avec l'énergie hydrogène; comme l'essence, l'hydrogène est hautement inflammable, mais contrairement au gaz, il n'a pas d'odeur. Des capteurs doivent être utilisés pour détecter une fuite avant que l'hydrogène ne puisse brûler. Un autre problème est la nécessité de fournir suffisamment de stations de ravitaillement pour approvisionner toutes les voitures à hydrogène dans tout le pays. Les producteurs de carburant à l'hydrogène sont-ils prêts à installer une station d'hydrogène à pratiquement tous les coins de rue ?
Êtes-vous encore confus au sujet de l'hydrogène et de la technologie des piles à combustible à hydrogène ? La page suivante couvre toutes les bases.
L'hydrogène est l'élément le plus basique et le plus répandu sur Terre. Représenté par la lettre "H" sur le tableau périodique, l'hydrogène est un gaz qui se combine avec l'oxygène pour produire de l'eau (H
L'hydrogène est également une puissante source d'énergie propre. En réalité, il a le contenu énergétique le plus élevé de tous les combustibles que nous utilisons aujourd'hui [source :U.S. Energy Information Administration]. L'hydrogène lui-même n'est pas disponible sur Terre, mais il peut être produit. L'utilisation de l'énergie hydrogène n'est pas dure pour l'environnement, car seules l'eau et la chaleur sont libérées comme sous-produits. Cependant, le processus nécessaire pour produire de l'hydrogène peut être moins respectueux de l'environnement.
Pour produire de l'hydrogène utilisable, il doit être séparé de l'eau, biomasse (déchets végétaux et animaux), charbon, ou au gaz naturel. Environ 95 pour cent de l'hydrogène utilisé aujourd'hui est produit par un procédé appelé reformage à la vapeur -- séparer les atomes d'hydrogène des atomes de carbone dans le méthane [source :National Renewable Energy Laboratory]. Ce processus libère des gaz à effet de serre, qui contribue au réchauffement climatique.
L'autre méthode de fabrication, électrolyse , sépare l'hydrogène de l'eau. L'électrolyse peut être alimentée par des énergies renouvelables telles que le vent, l'hydroélectricité et l'énergie solaire, de sorte qu'il ne produit aucune émission. L'inconvénient est que c'est cher. Pour que l'hydrogène atteigne son plein potentiel en tant que source d'énergie, les scientifiques doivent trouver un moyen de le produire à peu de frais à partir de produits propres, de sources renouvelables.
Actuellement, les États-Unis produisent environ 9 millions de tonnes métriques (9 milliards de kilogrammes) d'hydrogène chaque année, assez pour alimenter jusqu'à 30 millions de voitures [source :EIA]. La plupart de cet hydrogène est utilisé dans le raffinage et le traitement des métaux, ainsi que dans la transformation des aliments. La NASA utilise également l'hydrogène comme carburant dans son programme spatial.
La clé de l'utilisation de l'hydrogène comme énergie est la pile à combustible . Une pile à combustible à hydrogène convertit l'énergie de l'hydrogène en électricité. Les piles à combustible peuvent être utilisées dans les voitures, et fournir de l'électricité aux zones rurales dépourvues de lignes électriques. Pour alimenter une voiture, l'électricité produite à partir de l'énergie hydrogène circule dans la batterie, agissant un peu comme les voitures électriques hybrides d'aujourd'hui.
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Publié à l'origine :25 avril 2011
