Déconstruire les idées reçues: quelques vérités concernant l’hydrogène comme source d’énergie
Ce qu’il faut savoir concernant l’hydrogène comme source d’énergie pour éviter de tomber dans les idées reçues
Chuck Hayes, ingénieur principal des applications pour les énergies propres, Swagelok
Il ne fait aucun doute que l’économie des véhicules à hydrogène et des infrastructures de distribution est en pleine croissance. Cependant, alors que la technologie utilisée pour exploiter l’hydrogène est en plein essor, des idées fausses concernant cette source d’énergie tendent à se répandre. Les préjugés sur l’hydrogène tournent généralement autour de sa sécurité, de sa viabilité en tant que carburant de mobilité, de son coût et de son impact environnemental.
Sûr, fiable, économique et respectueux de l’environnement, l’hydrogène est en mesure de répondre aux besoins modernes d’alimentation en carburant des véhicules. De plus, les avantages de l’hydrogène pourraient très bien faire de cette source d’énergie la meilleure voie à suivre pour l’économie mondiale, à l’heure où le monde entier s’attache à œuvrer pour un avenir plus écologique et plus durable pour la planète.
Quelques vérités sur l’hydrogène en bref
Les données présentées dans cet article sont disponibles sous la forme d’une infographie téléchargeable que vous pourrez partager facilement pour dissiper les idées reçues sur l’hydrogène.
Voici quatre idées reçues courantes sur l’hydrogène qui méritent d’être réexaminées, ainsi que des faits concernant l’hydrogène et la viabilité de cette source d’énergie.
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Le stockage et l’utilisation de l’hydrogène gazeux présentent-ils un danger ?
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L’hydrogène présente les mêmes risques, voire moins de risques, que les autres carburants en raison de sa non-toxicité et de sa faible volatilité. Par ailleurs, nombre de procédures et protocoles de sécurité sont envisagés à chaque étape de la conception des véhicules ou des infrastructures de distribution afin d’en garantir la fiabilité et la sécurité. Et lorsqu’elle est manipulée correctement, la technologie de distribution de l’hydrogène offre une solution efficace et économique pour les besoins de mobilité modernes.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène est 14 fois moins dense que l’air et 57 fois moins dense que les vapeurs d’essence. En général, il s’élève et se disperse rapidement en cas de fuite, ce qui réduit considérablement les risques d’inflammation au niveau du sol.
Densité relative de la vapeur
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène n’est pas toxique, contrairement aux carburants conventionnels. Une fuite ou une dispersion d’hydrogène ne contaminera pas l’environnement et ne menacera pas la santé des personnes ou de la faune, ce qui peut arriver avec les combustibles fossiles.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène, lorsqu’il brûle, chauffe moins l’air ambiant que l’essence. Par conséquent, le risque d’incendie secondaire est plus faible.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : alors que l’hydrogène peut être explosif avec des concentrations d’oxygène comprises entre 18 % et 59 %, l’essence peut être explosive avec des concentrations d’oxygène comprises entre 1 % et 3 %. De plus, la température d’auto-inflammation de l’essence est de 280°C (536°F), soit la moitié de celle de l’hydrogène qui est de 535°C (995°F).
Températures d’auto-inflammation
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : les distributeurs d’hydrogène sont conçus pour effectuer plusieurs contrôles de sécurité à la fois au niveau du matériel de distribution et à bord du véhicule pendant le remplissage du réservoir (début, milieu, fin).
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : plusieurs programmes internationaux de certification évaluent la sécurité de l’hydrogène en tant que carburant de mobilité. Par exemple, Toyota a reçu l’autorisation du ministère japonais de l’Économie, du Commerce et de l’Industrie (METI) de fabriquer et contrôler des réservoirs destinés aux véhicules à hydrogène.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : 22 pays ont élaboré un code de conception et de construction des stations de remplissage en hydrogène, qui intègrent des normes CSA (normes canadiennes), ISO (Organisation internationale de normalisation) ou EN (normes européennes).
Les véhicules à hydrogène sont-ils inadaptés aux longs trajets ?
Véhicule électrique à hydrogène
Autonomie : 320 à 400 km avec 350 bar
640 à 800 km avec 700 bar
Temps de remplissage du réservoir : 3 à 4 minutes
Véhicule électrique à batterie
Autonomie : 160 à 500 km
Véhicule à essence
Autonomie : 480 à 640 km
Temps de remplissage du réservoir : 2 à 3 minutes
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène a une densité d’énergie élevée et offre donc une autonomie comparable à celle des véhicules alimentés par des hydrocarbures. Sous pression, il peut également être stocké et distribué avec la même efficacité que ces carburants.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : bien qu’il s’agisse de l’élément le plus abondant dans l’univers, l’hydrogène doit être extrait de l’eau ou de composés organiques. Produire du gazole et de l’essence nécessite également de raffiner et de purifier du pétrole brut, un procédé qui peut également utiliser de l’hydrogène.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène est aujourd’hui produit principalement à partir du gaz naturel (qui est déjà une industrie mondiale à plusieurs milliards de dollars).
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : l’hydrogène peut également être obtenu à partir d’énergies renouvelables comme le solaire, l’éolien ou le biogaz. Ces sources d’énergie alimentent des électrolyseurs qui vont utiliser le courant électrique pour décomposer des molécules d’eau et former de l’hydrogène et de l’oxygène utilisables.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : les équipements de ravitaillement en hydrogène peuvent être ajoutés dans les stations-service existantes et offrir des temps de ravitaillement comparables à ceux de l’essence et du diesel.
Est-il réaliste d’envisager l’hydrogène comme source d’énergie au vu de son coût ?
un coût global plus faible en USD/100 km
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : des initiatives gouvernementales d’envergure, comme le programme Earthshots du département américain de l’Énergie (DOE), ont pour but de stimuler le développement et de réduire les coûts de l’hydrogène.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : des composants de qualité pour les systèmes d’alimentation en carburant limitent les opérations de maintenance imprévues et les coûts associés.
L’hydrogène est-il une source d’énergie anti-écologique ou non durable ?
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : utiliser de l’hydrogène dans une pile à combustible ne crée ni fumée ni déchets, la pile ne produisant que de l’énergie et de l’eau pure.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : plusieurs procédés permettent de produire de l’hydrogène, et la plupart de ces procédés ont permis de réduire les émissions de CO2.
Hydrogène gris
Hydrogène bleu
Hydrogène vert
CO2 (objectif ultime)
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : la technologie de captage offre un moyen de confiner le carbone et de le stocker définitivement (ou de l’utiliser) à des fins industrielles.
Une vérité concernant l’hydrogène comme source d’énergie : les initiatives gouvernementales devraient soutenir et favoriser la croissance à long terme du secteur de l’hydrogène.
Connaître les faits concernant l’hydrogène comme source d’énergie
L’hydrogène comme source d’énergie présente de gros avantages par rapport à d’autres carburants et pourrait redessiner l’économie des transports telle que nous la connaissons. À l’heure où la durabilité devient une priorité à l’échelle mondiale, l’hydrogène est la source d’énergie propre la plus viable à notre disposition pour le secteur des transports. Son adoption nécessitera des infrastructures de distribution et des véhicules fiables et sûrs, auxquels les fabricants et autres acteurs du secteur doivent pouvoir se fier dès maintenant et sur lesquels ils doivent pouvoir s’appuyer dans les années à venir.
Si vous êtes à la recherche de composants, de services ou de formations pour développer des systèmes à hydrogène de haute qualité, nous pouvons vous aider. Swagelok propose des solutions pour le secteur des carburants de substitution et des transports depuis de nombreuses années, avec des produits et des assemblages conçus spécialement pour aider à contenir, stocker et distribuer l’hydrogène utilisé comme carburant de mobilité. Nos spécialistes sont prêts à répondre à vos besoins.
À propos de l’auteur
Depuis plus de 30 ans, Chuck Hayes s’appuie sur son expertise de l’ingénierie des systèmes fluides industriels pour stimuler l’innovation dans le domaine des carburants de substitution, entre autres. Détenteur de nombreux brevets dans le monde entier, il est un membre actif de plusieurs associations de normalisation et comités techniques du secteur des énergies propres.
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