énergie hydrogène

L'hydrogène est une source d'énergie, puisque l'on peut le brûler ou faire réagir dans une pile à combustible. Son utilisation à l'avantage écologique de ne pas rejeter de CO2, mais uniquement de l'eau et peu d'autres pollutions.

Production

La production de l'hydrogène sous forme H2 peut s'obtenir :

  • en l'extrayant d'hydrocarbure, dit hydrogène gris (la solution la plus utilisée, aujourd'hui)
  • par électrolyse de l'eau, dit hydrogène vert
  • par thermolyse de l'eau

Toutes ces méthodes demandent un apport d'énergie externe. Et d'après Wikipédia, il n'y a pas d'intérêt écologique à l'hydrogène :

En 2019, le mode de production de l'hydrogène ne montre aucune externalité globale positive en faveur de la lutte contre le réchauffement climatique. En effet, 95 % du dihydrogène produit dans le monde l'est à partir d'hydrocarbures, par vaporeformage, ce qui émet entre 10 et 13 kilogrammes de CO2 par kilogramme d'hydrogène produit. La quantité de CO2 produite par le vaporeformage est de fait quasi équivalente, à besoin énergétique équivalent, à celle émise par l'essence ou le gazole. L'émission de CO2 serait négligeable si l'hydrogène était produit par électrolyse de l'eau, utilisant de l'électricité décarbonée (nucléaire ou renouvelable).

Il y a aussi d'autres modes de production de l'hydrogène comme des algues ou des batteries.

Utilisations

Dans le gaz de ville

On apprend dans cet article, que le gaz de ville est coupé avec de l'hydrogène à hauteur de 6% en 2020.

À noter ici qu'il y a une perte d'énergie, car comme l'article de Jean-Marc Jancovici le dit:

1 m³ de méthane (gaz naturel) libère une énergie de 9,89 kWh (35,6 MJ) en brûlant, alors qu’un m³ d’hydrogène ne libère que 3 kWh (environ 10 MJ).

Stockage d'énergie

On peut fabriquer de l'hydrogène par électrolyse pour stocker de l'énergie électrique non utilisée, pour pouvoir la réutiliser plus tard. !!Trouver le rendement de ce stockage.

Stockage en pile réversible

Ce mode stocke de l'énergie par électrolyse et produit de l'électricité comme une pile à combustible. Ceci aurait un rendement de 25%.

Carburant pour voiture

L'hydrogène est utilisé dans les voitures au sein d'une pile à combustible, qui va produire de l'électricité par hydrolyse. Donc les voitures à hydrogène sont des voitures électriques. Par contre, les voitures à hydrogènes ne sont pas traditionnellement réversibles : on ne peut pas produire de l'hydrogène quand on freine. Certaines voitures à hydrogène peuvent aussi embarquer une (petite) batterie, qui peut être rechargée au freinage.

Le rendement d'un moteur hydrogène est de 35% environ. On peut considérer qu'une voiture à hydrogène va polluer 9kg/100km parcouru si l'hydrogène est produit à l'aide d'hydrocarbure.

La voiture à hydrogène peut être difficile à démarrer avec des températures en dessous de zéro : l'eau contenue/produite dans la pile peut geler et endommager l'endommager.

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