Comment fonctionne une pile à combustible à hydrogène ?
Les véhicules à pile à combustible fonctionnent en utilisant l'hydrogène dans une pile à combustible, où il est combiné à l'oxygène pour obtenir une réaction chimique qui produit de l'électricité. Il s'agit d'un processus propre dont les seuls sous-produits, hormis l'électricité, sont l'air chaud et la vapeur d'eau.
À de nombreux égards, une pile à combustible à hydrogène fonctionne comme une batterie, mais au lieu de devoir être rechargée régulièrement par une source externe, elle produit directement de l'électricité tant que l'hydrogène, l'une des ressources les plus abondantes sur Terre, est disponible. Les véhicules fonctionnant à l'hydrogène présentent également la plupart des avantages de l'électromobilité, à savoir une absence de gaz d'échappement et un faible niveau sonore.
Si l'hydrogène est produit à partir d'une source renouvelable, ses émissions du puits à la roue peuvent être très faibles. Cependant, actuellement, environ 95 % de l'hydrogène produit provient de combustibles fossiles, tels que le gaz naturel et le pétrole. Cela a une influence considérable sur l'impact climatique global de l'hydrogène. Bien entendu, il faudrait produire davantage d'hydrogène à partir de ressources renouvelables pour que cette technologie présente de meilleures qualités écologiques.
Quelles sont les difficultés et les possibilités ?
Un obstacle important à une adoption plus large des véhicules à hydrogène est le coût de production des piles à combustible : en tant que source de carburant, l'hydrogène est environ 3 à 4 fois plus cher que le Diesel. L'infrastructure présente également de grandes lacunes. En effet, sa construction est coûteuse et le nombre de véhicules à hydrogène actuellement sur les routes est insuffisant pour assurer sa rentabilité.
Ces défis ne sont cependant pas insurmontables et les piles à combustible à hydrogène présentent toujours un énorme potentiel en tant que source de carburant propre. C'est pourquoi la Chine, le Japon et la Corée du Sud font le pari de l'hydrogène. L'objectif de la Chine est de 1 million de véhicules à hydrogène d'ici 2030, ce qui représente une augmentation considérable par rapport aux 1 500 véhicules actuels. Le Japon s'est quant à lui fixé un objectif de 800 000 véhicules sur les routes à la même période. Cette solution est très intéressante pour les pays pauvres en ressources comme le Japon, où l'hydrogène peut offrir tous les avantages de l'électromobilité sans accroître la pression sur le réseau électrique du pays.
De nombreux partisans de la technologie de l'hydrogène estiment qu'il s'agit d'une alternative plus viable aux véhicules Diesel grâce à une meilleure autonomie et à des temps de ravitaillement plus courts. Des expériences récentes avec de nouveaux matériaux comme l'hydrure de manganèse montrent qu'il est possible d'accroître l'autonomie en concevant des réservoirs plus petits, moins chers et plus denses en énergie que les technologies existantes de piles à combustible à hydrogène.
L'hydrogène est-il le carburant du futur ?
Quel est le verdict sur l'hydrogène ? Dans la mesure où les piles à combustible à hydrogène permettent de faire la transition vers des transports plus écologiques, je pense qu'il s'agit d'une technologie sur laquelle nous devons continuer à mener des travaux de recherche et développement.
Comme dans toute discussion sur les carburants alternatifs, la comparaison entre les véhicules à hydrogène et les véhicules électriques ne doit pas reposer sur des arguments de type « tout ou rien ». Nous devons plutôt examiner les avantages et les inconvénients de chaque alternative et comprendre que chaque solution sera compétitive pour différentes opérations, pour différents besoins régionaux et à différents moments.
Malgré les avantages évidents en matière de coût et d'infrastructure des véhicules à batteries par rapport à la technologie de la pile à hydrogène, il n'existe pas de solution miracle. Les deux technologies sont confrontées à différentes difficultés concernant l'infrastructure, l'acceptation par les consommateurs, l'impact sur le réseau électrique, la maturité et l'autonomie.
