Cependant, la pile à combustible a aussi un gros inconvénient. L'hydrogène n'existe pas à l'état naturel sur notre planète. C'est à dire que contrairement aux carburants fossiles, l'hydrogène ne peut pas être extrait mais doit être produit.
Les inconvénients de l'hydrogène
Le principal inconvénient de l'hydrogène, c'est que l'exploitation de cette énergie coûte encore relativement cher. En l'occurrence, le coût de production de l'hydrogène vert se situe entre 3 et 6 €/kg quand le coût de production de l'hydrogène gris est de 1,5 €/kg.
Les risques liés aux équipements sont, entre autres, l'électricité car la Pac génère un courant continu qui entraîne des risques d'électrisa- tion, d'électrocution et de brûlures, mais aussi la température car la pile a une température de fonctionnement qui peut s'avérer élevée.
Avec cette méthode, les émissions de CO2 par kilowatt/heure sont beaucoup trop élevées. Actuellement l'hydrogène industriel est produit en majeure partie directement à partir de gaz naturel. Mais avec ce type de production aussi, la pile à combustible n'apporte pratiquement aucun avantage écologique.
Le coût est le principal inconvénient de la pile à combustible. Comme expliqué plus haut, l'usage de matériaux chers et les volumes de production encore limités ne permettent pas de diminuer les prix de façon suffisante.
Pourquoi leur utilisation n'est-elle pas encore généralisée ? Et bien parce que la recherche avance, mais pas forcément assez vite. Ensuite, aussi parce que la viabilité industrielle demeure trop faible par rapport au rendement de cette technologie. Les étapes de fabrication étant très nombreuses.
Carburant propre : une pile à combustible alimentée par l'hydrogène produit de l'électricité et le processus chimique rejette de l'eau. C'est ainsi que l'hydrogène apporte l'énergie nécessaire aux véhicules équipés d'une pile à combustible et permet une mobilité sans émission de polluants.
Cette rareté fait que la totalité de l'hydrogène utilisé est produite industriellement selon divers procédés. Aujourd'hui, plus de 95 % de l'hydrogène produit dans le monde est issu du méthane, du pétrole ou du charbon 4, par des procédés très polluants 5, notamment en matière d'émissions de gaz à effet de serre.
L'hydrogène est une solution zéro émission. Un véhicule à hydrogène est un véhicule électrique qui consomme de l'hydrogène et ne rejette que de l'eau. Il combine le meilleur des deux mondes : aucune pollution, une autonomie équivalente à celle d'un véhicule thermique, et un temps de recharge très court.
L'hydrogène au cœur de la révolution énergétique
Lorsqu'il est produit à partir de ressources renouvelables, l'hydrogène permet, grâce à des piles à combustible, de fournir de l'électricité et de la chaleur faibles en CO2.
Risque d'inhalation: Une concentration nocive de ce gaz dans l'air peut être atteinte très rapidement. Dangers physiques: Le gaz se mélange bien à l'air, les mélanges explosifs sont facilement formés. Le gaz est plus léger que l'air. Dangers chimiques: Le chauffage peut causer la combustion ou l'explosion violente.
L'hydrogène est un gaz extrêmement inflammable et réactif. Il brûle avec une flamme légèrement bleue qui devient pratiquement invisible à haute température. Il forme des mélanges explosifs avec l'air dans des limites très larges (4 à 75-77 % en volume).
Le corps simple H2 est mis en évidence à l'état gazeux par Cavendish en 1766, qui l'appelle « air inflammable » parce qu'il brûle ou explose en présence d'oxygène, produisant de la vapeur d'eau.
Les avantages et les inconvénients de l'hydrogène
Les avantages de l'hydrogène sont nombreux : c'est une réelle solution pour remplacer les énergies fossiles (notamment pour les transports car l'autonomie est grande). On consomme de l'énergie sans directement émettre de gaz à effet de serre.
Le prix d'un plein d'hydrogène +
Quant au plein d'hydrogène, le kilo est actuellement facturé entre 10 € et 15 €. Les véhicules à hydrogène actuels en embarquent 6 kg environ.
Si les piles à combustibles suscitent un tel engouement, c'est parce qu'elles présentent de nombreux avantages primordiaux aujourd'hui : - Elles produisent de très bons rendements énergétiques. - Elles sont très peu ou pas polluantes (selon le combustible utilisé). - Elles sont silencieuses.
Sur une voiture à hydrogène, l'autonomie n'est pas un réel problème. Si l'offre reste encore limitée, les modèles aujourd'hui commercialisés peuvent parcourir plus de 500 à 600 km avec un plein.
Le parc mondial de voitures à hydrogène atteint 33 627 voitures en 2020, dont 10 041 en Corée du sud, 9 135 aux États-Unis, 5 446 en Chine, 4 100 au Japon et 2 402 en Europe. Fin 2018, selon l'AIE, 11 200 voitures à hydrogène circulaient dans le monde, dont plus de 9 000 Toyota Mirai .
La Mirai 2. Toyota relance en effet en 2021 sur les routes sa voiture à hydrogène, dont la première mouture avait été commercialisée en 2014, la première auto de série à pile à combustible. Rejoint depuis par Honda avec sa Clarity Fuel Cell, ou Hyundai avec son SUV Nexo.
L'Agence internationale de l'énergie (AIE) a assuré dans un rapport qui date déjà de 2019 que l'hydrogène est une énergie d'avenir. En effet, grâce à son faible rejet de CO2 cette énergie paraît être une alternative crédible. Effectivement associée à une pile à combustible, cette énergie ne rejette pas de CO2.
dans des réservoirs ou bouteilles qui permettent de transporter l'hydrogène par camions, dans les stations-service et les réservoirs de stockage des véhicules à hydrogène, où il servira ensuite à alimenter une pile à combustible hydrogène qui permet de générer de l'électricité, dans des stockages massifs souterrains.
L'hydrogène permet de n'émettre aucune pollution au moment de son utilisation dans les voitures ou les trains. Il rejette, pour seul déchet, de l'eau. En revanche, ce type d'énergie est moins vertueux quand il s'agit d'en produire.
La durée de vie de la pile à combustible est calculée sur 20 ans.
Le rendement d'une pile à combustible varie entre 30 et 70%. Il est généralement de 50%, c'est-à-dire que 50% de l'énergie de l'hydrogène est convertie en électricité et 50% en chaleur.
L'hydroélectricité est la première source d'électricité renouvelable en France et dans le monde : cette technique exploite la force de l'eau pour la transformer en courant électrique, via des centrales hydrauliques installées sur des cours d'eau naturels ou des barrages.