La pile à combustible permet de compenser les limites de la voiture électrique à batterie en produisant de l'électricité à bord de la voiture à hydrogène. Pour les constructeurs automobiles, il ne fait aucun doute que cette nouvelle technologie a sa place sur le marché. Cependant, de nombreuses voix s'élèvent pour dénoncer son impact écologique.
La voiture à hydrogène promet de ne rejeter que de l'eau. Elle se présente d'ailleurs comme une alternative fiable pour la mobilité sans pétrole. Entre les réserves émises quant à l'hydrogène vert, les atouts et les défauts de cette source d'énergie ainsi que les perspectives, SirEnergies vous propose de découvrir la voiture à hydrogène sous un autre angle.
L'hydrogène, une énergie propre ?
Pour le commun des mortels, l'hydrogène est un gaz omniprésent dans l'univers qui entre dans la composition de l'eau. Cependant, derrière les apparences, cet élément chimique est une véritable source d'énergie renouvelable utilisée pour fabriquer la pile à combustible.
Si l'hydrogène suscite un tel engouement, c'est en raison de son caractère écologique, tout au moins sur le papier. L'utilisation de ce gaz permet d'éviter toute forme de pollution, car il ne rejette que de l'eau. Là où ça se complique, c'est au niveau de la production d’hydrogène.
Environ 90 % de l'hydrogène utilisé comme source d'énergie en France est obtenu à partir des hydrocarbures. Pour simplifier l'équation, retenons simplement que la production d'hydrogène entraîne une forte émission de CO2.
Au sein de l'Union européenne, la priorité est de promouvoir l'hydrogène vert. Cette source d'énergie « décarbonée » serait issue de l'électrolyse de l'eau et produite avec de l'électricité provenant des sources renouvelables (éoliennes, panneaux solaires…).
S'il est possible d'obtenir de l'hydrogène propre, sa production implique une grande quantité d'énergie.
Comment fonctionne un moteur à hydrogène ?
Pour savoir si l'hydrogène a un avenir comme carburant automobile, nous devons nous intéresser au fonctionnement de la voiture à hydrogène.
Contrairement à l'image à laquelle renvoie son nom, la voiture hydrogène ne remplace pas tout à fait le diesel ou l'essence par l'hydrogène. En réalité, aucune combustion n'est nécessaire dans le moteur pour propulser le véhicule.
La pile à combustible au centre du processus produit de l'électricité à partir du gaz pour alimenter une motorisation électrique. Autrement dit, la voiture à hydrogène est un véhicule à propulsion électrique amélioré. Des bornes de recharge, encore appelées stations de ravitaillement en hydrogène, servent à recharger les réserves de la voiture à pile combustible.
L'hydrogène est-il le carburant du futur ?
Le carburant du futur doit être produit avec un coût minimal afin de répondre aux exigences du développement durable. Il convient donc d'analyser les atouts et les limites de l'hydrogène dans le but de déterminer son utilité pour l'avenir de l'industrie automobile.
Les avantages de la voiture à hydrogène
Les moyens de transport terrestres doivent être basés sur une ressource alternative aux énergies fossiles à l'horizon 2050. Ce fondement de la neutralité carbone est l'un des objectifs communs en Europe et sur le plan international. Dans le même ordre d'idées, les véhicules à hydrogène présentent un certain nombre d'avantages qui les classent parmi les solutions fiables pour une transition écologique réussie.
Sur le plan environnemental, l'hydrogène :
- Est une ressource peu coûteuse,
- Ne produit ni particules ni CO2 avec la pile à combustion,
- Offre 3 fois plus d'énergie que son équivalent en essence.
Rappelons aussi que, contrairement au charbon, au pétrole ou au gaz, l'hydrogène n'est pas sous une forme brute dans la nature. Il ne nécessite donc aucune extraction ou exploitation du sous-sol. En outre, si l'électricité utilisée pour le produire est issue d'une source renouvelable, l'hydrogène est une énergie propre.
La voiture à hydrogène a également l'avantage d'être plus pratique que sa rivale 100 % électrique ou hybride. Il suffit de quelques minutes pour recharger un véhicule à pile à combustible et profiter d'une autonomie allant de 450 à plus de 700 km. Le modèle concurrent nécessite quant à lui un branchement de plusieurs heures pour un rayon d'action variant entre 10 et 800 km environ.
Les inconvénients de l'hydrogène en tant que carburant
Rassurez-vous : l'utilisation de la voiture à hydrogène ne va pas priver l'humanité de sa précieuse ressource et transformer la Terre en une vaste étendue aride ! Les limites de cette source d'énergie en tant que carburant peuvent néanmoins entraîner des conséquences désastreuses si rien n'est fait pour y remédier.
Une part importante de la production mondiale d'hydrogène est réalisée en utilisant des énergies fossiles. Le gaz naturel est le principal élément à la base de ce processus. En formulant le problème autrement, seuls 4 % de l'hydrogène utilisé pour alimenter les véhicules à pile à combustion proviennent de l’électrolyse de l'eau, ce qui est très faible.
Les techniques de transport et de stockage de l’hydrogène doivent être améliorées, car ce composé chimique est très inflammable. De plus, les stations de ravitaillement en hydrogène sont peu nombreuses, contrairement aux bornes de recharge des véhicules électriques. Ce qu'ils gagnent en autonomie, les consommateurs le perdent en praticité.
Quel est l'avenir de la voiture à hydrogène ?
L'hydrogène suscite de nombreuses attentes quant à son utilité comme carburant automobile. Il se pourrait même que son usage s'étende aux avions dans le futur. SirEnergies vous aide à comprendre les enjeux autour de cette énergie renouvelable.
Les véhicules à hydrogène en France
Les véhicules à hydrogène séduisent l'Hexagone, qui est d'ailleurs l'un des pionniers de ce secteur. En France, l'avenir de ce type de voiture semble donc radieux, avec environ 80 millions d'euros alloués au développement de la filière. Au programme, la conception de poids lourds, d'autobus et de camions pour le transport des bennes à ordures ménagères.
Pour pérenniser l'utilisation des véhicules à pile à combustible, les spécialistes travaillent sur la mise en service d'une quarantaine de stations de ravitaillement sous la supervision de l'Agence de la transition énergétique (Ademe). En résumé, 100 stations-service, 5 000 camionnettes et 200 poids lourds sont attendus sur les routes tricolores pour l'année 2023.
Voiture à hydrogène : un vecteur de promesses
L'avenir de l'hydrogène comme carburant automobile est assuré en raison de la possibilité d'utiliser l'énergie propre qu'il offre pour sa production. Les avancées technologiques majeures de ces trente dernières années poussent les observateurs à reconnaître que le potentiel de la voiture hydrogène est très large. Ainsi, elle pourra de plus en plus élargir ses parts sur le marché de l'automobile… Au détriment des véhicules à batterie électrique ? Seul l'avenir nous le dira.
Des défis financiers et structurels de taille
L'avenir de la voiture à hydrogène dépend aussi de plusieurs paramètres financiers et structurels. Les consommateurs adhèrent à ce type de véhicule uniquement quand les prix sont abordables. L'un des principaux enjeux de l'hydrogène-carburant est donc la recherche et le développement de solutions pour réduire les coûts de production.
Les chefs d'État ont également leur partition à jouer pour permettre à la voiture à hydrogène de s'imposer sur le long terme. Ils doivent notamment mettre en place les infrastructures requises pour un usage tout public. À ce titre, l'Union européenne a décidé d'appuyer le secteur de l'hydrogène. Le plan d'action est pensé pour aboutir à une part de 12 à 14 % de l'hydrogène dans le mix énergétique en 2050.
La Commission européenne souhaite faire passer la consommation d'hydrogène à 6 GW en 2024, et à près de 40 GW en 2030. L'investissement de 180 à 470 milliards d'euros qui soutient ce projet jusqu'en 2050 ne sera pas de trop pour une rapide expansion des voitures à hydrogène.
En définitive, l'hydrogène a bel et bien un avenir comme carburant automobile. Il s'agit d'une énergie renouvelable fiable, dont l'exploitation efficace peut aider à atteindre la neutralité carbone, malgré les nombreux obstacles auxquels fait face le secteur.
La mobilité électrique est aujourd’hui, plus que jamais, un des leviers pour atteindre la neutralité carbone. À ce titre, les entreprises ont un rôle à jouer dans la transition énergétique.
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