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 et la réaction chimique qui en résulte produit de l'électricité. Il s'agit d'un processus propre dont les seuls sous-produits – en dehors de l'électricité – sont l'air chaud et la vapeur d'eau.
À de nombreux égards, une pile à hydrogène fonctionne comme une batterie, sauf qu'au lieu de devoir être rechargée régulièrement à partir d'une source externe, elle produit directement de l'électricité, et ce tant que l'hydrogène, l'une des ressources les plus abondantes de la planète, est disponible. Les véhicules fonctionnant à l'hydrogène présentent également les mêmes avantages que l'électromobilité, à savoir l'absence d'émissions d'échappement et un faible niveau sonore.
Si l'hydrogène est produit à partir d'une source renouvelable, il peut émettre de très faibles émissions de la source à la roue. Cependant, dans l'état actuel des choses, environ 95 % de l'hydrogène produit provient de combustibles fossiles, comme le gaz naturel et le pétrole. Cela a une incidence considérable sur l'impact global de l'hydrogène sur le climat. Naturellement, il faudrait produire davantage d'hydrogène à partir de ressources renouvelables pour que cette technologie obtienne de meilleures références écologiques.
Quels sont les défis et les opportunités ?
Un obstacle important à l'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. Il existe également de grandes lacunes dans les infrastructures, dont la construction est coûteuse. À l'heure actuelle, il n'y a pas suffisamment de véhicules à hydrogène sur les routes pour que ce soit rentable.
Ces défis ne sont cependant pas insurmontables et les piles à hydrogène offrent toujours un énorme potentiel en tant que source de carburant propre. C'est pourquoi la Chine, le Japon et la Corée du Sud misent gros sur l'hydrogène. La Chine s'est fixé pour objectif de disposer d'un million de véhicules à hydrogène d'ici 2030, ce qui représente une augmentation considérable par rapport aux 1 500 véhicules actuels. Le Japon a quant à lui fixé ses objectifs à 800 000 véhicules sur les routes au même moment. C'est très intéressant 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 camions diesel grâce à une plus grande 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 davantage l'autonomie en concevant des réservoirs plus petits, moins chers et plus denses en énergie que les technologies existantes de piles à hydrogène.
L'hydrogène est-il le carburant de demain ?
Quel est le verdict sur l'hydrogène ? Tant que les piles à hydrogène offrent la possibilité de passer à des transports plus écologiques, je pense qu'il s'agit d'une technologie que nous devons continuer à étudier et à développer.
Comme pour toute discussion sur les carburants de substitution, la comparaison entre les camions à hydrogène et les camions électriques ne doit pas être considérée comme un argument du type « le gagnant emporte tout ». Nous devrions plutôt examiner les avantages et les inconvénients de chaque solution et comprendre que chaque solution sera compétitive pour différentes opérations, pour différents besoins régionaux et à différents moments.
Malgré les avantages évidents en termes de coût et d'infrastructure des véhicules à batterie par rapport à la technologie des piles à hydrogène, il n'existe pas de solution miracle. Les deux technologies sont confrontées à différents défis qui couvrent l'infrastructure, l'acceptation par les consommateurs, l'impact sur le réseau, la maturité et l'autonomie.
