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L'utilisation de l'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'Univers,
comme source de combustible et d'énergie est en train de passer
de la science-fiction et de la recherche fondamentale à des
applications concrètes dans l'économie réelle.
L'hydrogène est une source d'énergie renouvelable à usages multiples
- un combustible universel qui peut être brûlé dans un moteur ou
intégré à une pile à combustible pour alimenter des véhicules, des
immeubles et des maisons, des centrales électriques et tout ce qui
consomme de l'énergie électrique.
Lorsque l'hydrogène est brûlé dans un moteur, son taux d'efficacité
est supérieur de 30 % à celui de l'essence, et celui d'une pile
à combustible l'est de 100 à 200 %. En outre, les moteurs à hydrogène
n'émettent pas de gaz carbonique, et le seul sous-produit des piles
à combustible est de l'eau.
Les piles à combustibles peuvent par exemple servir à combler la
nature intermittente des énergies éolienne et solaire, et prolonger
la durée des batteries des véhicules électriques.
Difficultés et progrès
Si l'hydrogène est abondant sur Terre, il n'existe que dans des
formes composées avec d'autres éléments. Par exemple, deux atomes
d'hydrogène combinés à un atome d'oxygène forment de l'eau (H20),
et de l'hydrogène combiné à du carbone forme des composés (hydrocarbures)
tels que le méthane, le charbon et le pétrole. Les scientifiques
du monde entier sont en train de se pencher sur ces difficultés.
George Sverdrup, un chercheur du ministère de l'énergie des États-Unis,
a déclaré au rédacteur d'America.gov : 'Les trois principaux
obstacles à la production de l'hydrogène sont le coût (comment le
produire à 2 ou 3 dollars par équivalent d'un gallon d'essence),
le stockage (comment entreposer suffisamment d'hydrogène à bord
d'un véhicule pour lui donner une autonomie de 480 kilomètres) et,
concernant les piles à combustible, comment les rendre concurrentielles
avec les moteurs à essence sur le plan du prix et de la durabilité.'
Au (NREL) du ministère de l'énergie,
les scientifiques concentrent leurs travaux sur la production d'hydrogène
à partir de sources renouvelables d'énergie et son entreposage,
ainsi que sur les piles à combustible, les essais en milieu commercial,
la sécurité, les codes, les normes et l'analyse.
Par exemple, en recourant à l'électrolyse, (procédé qui consiste
à faire passer un courant électrique dans l'eau pour séparer les
atomes d'hydrogène des atomes d'oxygène), les scientifiques du NREL
essaient de produire de l'hydrogène à partir de l'eau en utilisant
la lumière solaire, la biomasse, le vent et autres sources biologiques
comme les algues et les bactéries comme source d'électricité.
Les chercheurs sont par ailleurs en train d'intensifier leurs travaux
sur l'entreposage de l'hydrogène, qui est l'un des principaux obstacles
à sa commercialisation.
Sur la route
Des centaines de véhicules alimentés à l'hydrogène sont sur les
routes du monde entier, et au moins trois fabriquants - BMW, Honda
et General Motors - sont en train de sortir leurs premiers modèles.
Certains fabriquants confient des automobiles à hydrogène à des
consommateurs pour de longs essais de conduite. Ces voitures sont
équipées de moteurs à hydrogène ou de piles à combustible.
Selon le ministère de l'énergie, le coût des piles à combustible
est tombé de 275 dollars par kilowatt/heure en 2002 à 95 dollars
par kilowatt/heure en 2008. Il devrait tomber à 60 dollars par kilowatt/heure
en 2009, la cible visée étant 30 dollars d'ici à 2015. On estime,
à titre de comparaison, que le coût d'un moteur à essence est de
près de 50 dollars par kilowatt/heure.
L'de BMW est le premier véhicule à hydrogène de série du monde
et, à partir de l'été, Honda va offrir sa berline FCX Clarity alimentée
par une pile à combustible à un nombre limité d'habitants de la
Californie dans le cadre d'une formule crédit-bail à 600 dollars
par mois. Cette région est en effet dotée de stations d'alimentation
en hydrogène et de garages spécialisés dans l'entretien de ces véhicules.
Aux États-Unis, la National Hydrogen Learning Demonstration du ministère
de l'énergie, qui dispose de 70 voitures alimentées à l'hydrogène,
est un partenariat entre le secteur privé et le gouvernement créé
afin de tester et de démontrer la validité des véhicules à hydrogène.
De nombreux pays ont des programmes intensifs dans ce domaine, notamment
les États-Unis, le Canada et divers pays d'Asie et d'Europe.
Le ministère américain de l'énergie, les fabriquants d'automobiles
et l'Association nationale pour l'hydrogène affirment que les consommateurs
peuvent s'attendre à voir des véhicules alimentés à l'hydrogène
dans les salons de l'automobile d'ici à 2020. Certains fabriquants
ont annoncé qu'ils auraient un véhicule de série d'ici à 2012.
L'hydrogène a déjà des applications qui permettent d'économiser
de l'énergie dans divers secteurs de l'économie, notamment pour
alimenter les tours de téléphonie mobile et autres installations
d'urgence, toutes sortes de véhicules aéroportuaires, et des systèmes
d'injection pour les camions.
© Cheryl Pellerin (rédactrice )
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(09.02.08)
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