le dihydrogène est une solution de la transition écologique

« Le monde est en constante évolution, et ceux depuis toujours.

Les techniques ne cessent de progresser, les Hommes ne cessent d’aller plus loin.

Depuis 200 ans, les technologies ont vécu une réelle explosion.

Depuis la révolution industrielle, la combustion nous entoure, elle aide chacun de nos besoins à être comblé.

Cependant, cette combustion tend et devient excessive.

Tous nos moteurs ou la quasi-totalité sont thermiques.

Le monde se déplace grâce à la combustion, donc grâce à la libération de dioxyde de carbone.

Et aujourd’hui, la planète est face à un mur, une voie dont l’issue est connue par tous.

En effet, nous sommes tous conscients du problème énergétique face auquel nous devons agir.

Depuis peu, les moteurs électriques émergent et donnent espoir à la grande bleue. Seulement, son côté d’énergie « vert » et souvent remis en cause du fait de son recyclage qui n’est pas encore au point.

Il existe une autre solution, son cousin : L’hydrogène.

Mais encore une fois une question persiste : Le moteur à hydrogène est-il la solution à nos problèmes écologiques ? Tout d’abord nous verrons que le moteur à hydrogène est une solution très envisageable et quels sont ses atouts.

Puis nous analyserons ses limites. Il existe deux grands types de motorisations utilisant l’hydrogène : Le moteur thermique à hydrogène fonctionne sur le même principe qu’un moteur à essence classique, à la différence près qu’il utilise de l’hydrogène gazeux comme carburant.

Ce gaz est mélangé à de l’air, puis brûlé dans les cylindres, ce qui provoque une explosion et permet de produire de l’énergie mécanique.

Nous allons nous intéresser au deuxième type de motorisations. PRESENTER UN SHEMA AVEC Le fonctionnement d'une pile à combustible découle d'une réaction nommée oxydoréduction.

Le cœur d'une pile comprend trois éléments : deux électrodes (une anode oxydante qui émet des électrons et une cathode réductrice qui collecte des électrons) et un électrolyte qui les sépare.

L'électrolyte central a la capacité de transmettre des molécules chargées d'ions d'une électrode à l'autre et de les bloquer pour les faire ensuite transiter par le circuit externe de la pile, ce qui permet de se servir de leur énergie électromotrice.

Un réservoir approvisionne par ailleurs les deux électrodes en combustible.

S'il s'agit d'une pile à combustible à hydrogène, l'anode va recevoir de l'hydrogène et la cathode de l'oxygène. L'anode oxyde le combustible, puis libère des électrons que l'électrolyte va forcer à passer par un circuit externe.

Celui-ci génère un courant électrique continu.

Ce processus est appelé "oxydation". De son côté, l'oxygène présent dans la cathode va réagir au contact des électrons libérés par la réaction décrite précédemment.

Il s'agit d'une "réduction" qui produit de la chaleur et de l'eau.

Une pile à combustible est un dispositif qui transforme directement l’énergie chimique de l’hydrogène en électricité, sans passer par une combustion.

Cette électricité sert ensuite à faire fonctionner un moteur électrique qui propulse le véhicule. L’hydrogène (H₂) est injecté dans une électrode appelée anode. À l’anode, l’hydrogène est séparé en : protons (H⁺) qui traversent une membrane spéciale, électrons (e⁻) qui sont dirigés vers un circuit électrique (et c’est là qu’ils produisent de l’électricité !). Les protons et les électrons se retrouvent ensuite à la cathode, où ils réagissent avec le dioxygène (O₂) de l’air pour former de l’eau (H₂O). La réaction globale est la suivante : 2H2+O2→2H2O+énergie (électricité + chaleur)2H_2 + O_2 2H_2O + {énergie (électricité + chaleur)}2H2+O2→2H2O+énergie (électricité + chaleur) Il y a donc aucune émission de CO₂ ou de NOx : uniquement de la vapeur d’eau. L’eau, la base de la vie et rien n’existe de plus « vert », de moins polluant.

C’est donc l’énorme avantage du moteur à hydrogène.

On peut donc parler d’énergie verte, car l’électrolyse de l’eau qui est le principe chimique du moteur ne libère donc pas de Co2.

Il faut s’assurer d’utiliser de l’électricité elle aussi verte, et aujourd’hui le secteur de production de celle-ci ne fait que s’étendre et sera donc prêt pour le début de la commercialisation de ce moteur.

En effet, les grandes régions du monde remplies de lac comme par exemple le Canada, vont permettre de produire de l’hydroélectrique.

De plus, l’éolien de son côté se développe et commence à se démocratiser.

Ce moteur a donc la chance de suivre le mouvement d’énergie verte, et cela va lui permettre lors de sa commercialisation de n’avoir que très peu de défauts. De plus, ce moteur permet u ne plus grande autonomie à la voiture.

En effet, le dihydrogène permettrait des voyages de plus de 600 km sans avoir besoin de faire le plein.

Sa recharge est rapide, de 3 à 5 minutes, l’équivalent d’un plein d’essence.

De nouveau, le marché se prépare à son arrivée et les entreprises comme AirLiquide commencent à réfléchir au développement de leurs bornes.

Le moteur électrique lui, n’est pour l’instant pas à cette capacité de recharge et encore moins kilométrique, empêchant ainsi les trajets lointains.

Sur ce point l’hydrogène semble de nouveau dépasser l’électrique et son futur semble n’être qu’espoir et d’être ainsi la solution pour le futur du transport.L’hydrogène est particulièrement utile dans certains domaines où les alternatives sont limitées.

Le transport lourd : pour les camions, les trains non électrifiés ou les avions (à long terme), les batteries électriques ne sont pas toujours viables à cause de leur poids ou de leur autonomie limitée.

L’hydrogène offre alors une solution plus légère et plus rapide à recharger. L’industrie lourde : la sidérurgie, la chimie ou le raffinage nécessitent des températures très élevées et des procédés qui émettent beaucoup de CO₂.

L’hydrogène pourrait remplacer le charbon ou le gaz dans ces secteurs pour décarboner la production.

Le stockage d’énergie : les énergies renouvelables (comme le solaire ou l’éolien) sont intermittentes : elles ne produisent pas toujours au moment où la demande est forte.

L’hydrogène peut servir de solution de stockage à long terme : on stocke l’électricité excédentaire sous forme d’hydrogène, qu’on peut réutiliser plus tard.

Cela montre que l’hydrogène, sans être adapté à tous les usages, répond à des besoins spécifiques que d’autres technologies peinent à couvrir.

Pour les métropoles plus de 250 000 habitants, une législation est rentrée en vigueur depuis 2022 : En 2022, 25% des bus achetés devront fonctionner à l’électrique ou bien à l’hydrogène.

En 2030, 90% des bus achetés devront fonctionner à l’électrique ou bien à l’hydrogène.

Enfin, 100% en 2035. cf exemple Pau Pas de particules fines, pas de bruit, pas de fumées toxiques dans les villes. Nous allons maintenant nous intéresser à ses limites, car le moteur à hydrogène ne peut pas n’être que bon, en effet une solution unique paraît inenvisageable et malgré les évolutions des entreprises, certains problèmes persistent.

Tout d’abord, on ne peut fermer les yeux sur la production du dihydrogène qui est encore majoritairement un hydrogène gris qui est produit à partir de méthane et c’est-à-dire laissant s’échapper du carbone qui vient se coupler avec deux atomes de dioxygène venant ainsi produire une molécule de dioxyde de carbone. De plus même si le marché ne cesse.... »