Ainsi, pour produire un kg d'hydrogène, il faut 58.7 kWh d'électricité, mais l'énergie électrique qui en résulte n'est que de 13.4 kWh comme le montre le graphique ci-dessous.
Mais l'hydrogène n'est pas une solution miracle du point de vue écologique. Il génère des pollutions, et son faible rendement le rend peu avantageux pour les usages où l'électricité peut déjà remplacer les énergies fossiles.
L'électrolyse permet de transformer les surplus d'électricité en hydrogène. L'hydrogène peut ensuite être stocké ou transporté. Il peut être utilisé directement (sous forme de carburant notamment) ou bien reconverti en électricité au moyen d'une pile à combustible.
Il existe trois méthodes pour fabriquer de l'hydrogène : l'électrolyse de l'eau, le reformage du gaz (ou vaporeformage) et la pyrolyse de méthane.
L'hydrogène est un gaz qui est difficile à stocker car il est tellement petit et léger qu'il se faufile partout et il nécessite d'importants moyens techniques pour le stocker à température basse et à très haute pression.
Pour un véhicule utilitaire léger, il faut compter 1 kg d'hydrogène pour parcourir 100 kilomètres. Le prix de l'hydrogène étant de 12€ à 15€ le kilo. On estime qu'un plein d'hydrogène revient donc à peu de chose près au même tarif qu'un plein de Gazole a kilométrage équivalent.
Ça c'est en sortie d'unité de production. Donc avec le coût d'exploitation de la station qui s'y ajoute, l'hydrogène est vendu généralement entre 10 et 15 € / kilo. On aime bien 10 €/ kilo parce que ça fait quasiment la parité avec le diesel.
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.
Le rendement énergétique de l'électrolyse de l'eau peut varier de manière importante. La gamme de rendement varie de 50-70 % à 80-92 % selon les sources.
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.
La filière de l'hydrogène devrait créer plus de 100 000 emplois d'ici à 2030. Les profils d'ingénieurs sont actuellement les plus recherchés, mais des recrutements de techniciens et d'opérateurs seront rapidement nécessaires pour assurer l'exploitation et la maintenance des installations.
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.
La raison pour laquelle l'hydrogène est inefficace est due au processus de transfert d'énergie nécessaire pour alimenter une voiture. C'est ce qu'on appelle parfois la transition du vecteur énergétique.
Le GPL, ou Gaz de Pétrole Liquéfié, est apparu comme le carburant du futur : moins polluant que l'essence et le diesel, bénéficiant d'avantages fiscaux le rendant moins coûteux à la pompe, et enfin préservant mieux l'usure des moteurs.
Les moteurs à hydrogène peuvent être de deux conceptions distinctes : soit ils fonctionnent comme un moteur à combustion interne classique raccordé à un réservoir, soit ils comportent un moteur électrique branché sur une pile à combustible. Dans tous les cas, la réaction chimique est la suivante : 2 H2 + O2 → 2 H2O.
Pour une chaudière hydrogène, le rendement électrique est de l'ordre de 35 %, tandis que son rendement global atteindrait les 96 % PCS.
L'hydrogène peut en effet être produit localement et ne dégage pas de polluants, contrairement au gaz naturel. En effet, la chaudière à hydrogène ne génère ni de CO, ni de CO2, mais seulement de la vapeur d'eau, un grand avantage à l'heure de la lutte contre le réchauffement climatique.
La chaudière hybride associe une pompe à chaleur (PAC) électrique à une chaudière à condensation. Ses avantages : L'utilisation des énergies renouvelables, en plus du gaz naturel et de l'électricité Jusqu'à 10% d'économies d'énergies par rapport à une chaudière à condensation.
L'hydrogène comme vecteur énergétique
C'est la méthode la plus utilisée, mais elle provoque des rejets conséquents de gaz à effet de serre dans l'atmosphère (séparation du carbone et de l'hydrogène et production de CO et de CO2 en parallèle du dihydrogène).
L'atome d'hydrogène, très petit est parmi les plus difficiles à contenir, y compris sous forme de molécule de dihydrogène. Sa liquéfaction nécessite de le refroidir à environ -253 °C (de tous les gaz, seul l'hélium est plus difficile à liquéfier). Cette liquéfaction est à ce jour très consommatrice d'énergie.
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.
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.
Pour convertir sa voiture à l'hydrogène, il suffirait donc - en théorie - d'installer un nouveau boîtier électronique. Ce dernier viendrait se greffer sur le moteur thermique déjà existant. Il faudrait néanmoins revoir le circuit d'injection et adapter le réservoir.