![\"Voiture](\"http:\/\/www.carideal.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2008\/03\/voiture-hydrogene-2008.jpg\")
Comment fonctionnent les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n![\"Concept](\"http:\/\/www.carideal.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Honda-clarity-Concept-voiture-hydrogene-2008.jpg\")
Concept car voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne Honda FCX Clarity<\/a> \u00e0 Los Angeles 2007<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nLa voiture du futur est l\u00e0 aujourd'hui. Bien s\u00fbr, vous ne pouvez pas encore en acheter une ; mais si vous vivez en Californie, vous pouvez en louer une. Elle n'utilise pas d'essence et ne pollue pas l'air. En fait, elle produit de la vapeur au lieu de gaz d'\u00e9chappement. Alors quel est ce carburant myst\u00e9rieux ? L'hydrog\u00e8ne - l'\u00e9l\u00e9ment le plus simple et le plus abondant de l'univers. Et certains pensent que dans 20 \u00e0 30 ans, nous conduirons tous ces v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne, qui consomment peu de carburant.<\/p>\n\n\n\n
Bien que les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne aient un caract\u00e8re de science-fiction, l'id\u00e9e n'est pas vraiment nouvelle. En fait, la technologie permettant d'utiliser l'hydrog\u00e8ne pour produire de l'\u00e9nergie existe depuis la premi\u00e8re partie du XIXe si\u00e8cle, c'est-\u00e0-dire depuis plus longtemps que les voitures. Ce qui est nouveau, c'est que vous pouvez voir une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne sur la route, avec de la vapeur sortant de son tuyau d'\u00e9chappement au lieu de gaz malodorants. Plusieurs voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne existent aujourd'hui, mais la plupart sont des voitures concept. Parmi ces v\u00e9hicules \u00e9cologiques, on trouve la Chevrolet Equinox, la BMW<\/a> 745h et la Honda<\/a> FCX, actuellement disponible en location en Californie.<\/p>\n\n\n\nLa voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne est rendue possible gr\u00e2ce \u00e0 un dispositif appel\u00e9 pile \u00e0 combustible, qui convertit l'hydrog\u00e8ne en \u00e9lectricit\u00e9, ne d\u00e9gageant que de la chaleur et de l'eau comme sous-produits. Parce qu'il est non polluant, l'hydrog\u00e8ne semble \u00eatre le carburant id\u00e9al pour le XXIe si\u00e8cle. De nombreuses personnes au sein du gouvernement et de l'industrie automobile sont enthousiastes quant \u00e0 son potentiel. Les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne ont le potentiel d'\u00eatre \u00e9conomes en carburant et offrent l'espoir d'une conduite \u00e9cologique et respectueuse de l'environnement. Mais il reste beaucoup de probl\u00e8mes \u00e0 surmonter et de questions \u00e0 r\u00e9soudre avant que l'hydrog\u00e8ne ne devienne le carburant de choix pour suffisamment de personnes pour faire une grande diff\u00e9rence dans notre utilisation actuelle des combustibles fossiles. Par exemple, o\u00f9 trouverons-nous l'hydrog\u00e8ne ? Quel sera le co\u00fbt d'achat de ces voitures \u00e9conomes en carburant ? Serez-vous en mesure de trouver une station de ravitaillement en hydrog\u00e8ne pour remplir votre r\u00e9servoir ? Et, peut-\u00eatre le plus important, en tant que carburant, l'hydrog\u00e8ne est-il vraiment aussi non polluant qu'il y para\u00eet ?<\/p>\n\n\n\n
Nous examinerons ces questions dans les paragraphes qui suivent, mais nous pouvons vous donner une r\u00e9ponse rapide d\u00e8s maintenant : \u00c0 moins que vous ne viviez dans des r\u00e9gions tr\u00e8s sp\u00e9cifiques du pays et que vous ayez les poches pleines d'argent, ne vous attendez pas \u00e0 trouver une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne dans votre all\u00e9e au cours de la prochaine d\u00e9cennie.<\/p>\n\n\n\n
Piles \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n![\"Bus](\"http:\/\/www.carideal.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/bus-hydrogene-2009.jpg\")
Bus \u00e0 Hydrog\u00e8ne<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nEn 1839, le scientifique gallois Sir William Robert Grove a repris le proc\u00e9d\u00e9 \u00e9lectrochimique bien connu de l'\u00e9lectrolyse, qui utilise l'\u00e9lectricit\u00e9 pour produire de l'hydrog\u00e8ne \u00e0 partir de l'eau, et l'a invers\u00e9, en produisant de l'\u00e9lectricit\u00e9 et de l'eau \u00e0 partir de l'hydrog\u00e8ne. Il a appel\u00e9 son invention une batterie volta\u00efque \u00e0 gaz, mais nous la connaissons aujourd'hui sous le nom de pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne. Beaucoup plus tard, au milieu du 20e si\u00e8cle, la technologie a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e par l'inventeur Francis Bacon. La technologie que ces deux inventeurs ont mise au point est essentielle au fonctionnement d'une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n
Le premier syst\u00e8me pratique de pile \u00e0 combustible a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 au d\u00e9but des ann\u00e9es 1960 par General Electric pour \u00eatre utilis\u00e9 dans des capsules spatiales orbitales. Et puis, dans les ann\u00e9es 1990, les piles \u00e0 combustible ont commenc\u00e9 \u00e0 appara\u00eetre dans les bus urbains. Nous savons donc qu'il est possible d'alimenter les v\u00e9hicules avec des piles \u00e0 combustible. On peut consid\u00e9rer une pile \u00e0 combustible comme une sorte de batterie, sauf que si une batterie conserve son combustible \u00e0 l'int\u00e9rieur d'elle-m\u00eame, une pile \u00e0 combustible doit \u00eatre recharg\u00e9e. Le combustible d'une pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne est, comme son nom l'indique, l'hydrog\u00e8ne. Comme vous vous en souvenez peut-\u00eatre en cours de chimie au lyc\u00e9e, l'hydrog\u00e8ne est le plus simple de tous les \u00e9l\u00e9ments. Un atome d'hydrog\u00e8ne est constitu\u00e9 d'un seul \u00e9lectron et d'un seul proton. La pile \u00e0 combustible produit de l'\u00e9lectricit\u00e9 en retirant les \u00e9lectrons des protons et en utilisant les \u00e9lectrons pour cr\u00e9er un flux d'\u00e9lectricit\u00e9 pur. Les atomes d'hydrog\u00e8ne ionis\u00e9s se combinent ensuite avec l'oxyg\u00e8ne pour former de l'eau. L'autre sous-produit de ce processus est la chaleur, de sorte que cette eau prend g\u00e9n\u00e9ralement la forme de vapeur. Comment cela se passe-t-il pour une conduite \u00e9cologique ?<\/p>\n\n\n\n
Le type de pile \u00e0 combustible<\/a> utilis\u00e9 dans les voitures est la pile \u00e0 membrane \u00e9changeuse de polym\u00e8re (ou PEM). Les piles \u00e0 combustible PEM ont l'avantage d'\u00eatre l\u00e9g\u00e8res et petites. Elles se composent de deux \u00e9lectrodes (une anode charg\u00e9e n\u00e9gativement et une cathode charg\u00e9e positivement), d'un catalyseur et d'une membrane. L'hydrog\u00e8ne est forc\u00e9 dans la pile \u00e0 combustible au niveau de l'anode sous la forme de mol\u00e9cules H2, chacune d'entre elles contenant deux atomes d'hydrog\u00e8ne. Un catalyseur situ\u00e9 \u00e0 l'anode brise les mol\u00e9cules en ions d'hydrog\u00e8ne (les protons) et en un flux d'\u00e9lectricit\u00e9 (les \u00e9lectrons). Les ions passent \u00e0 travers la membrane, mais l'\u00e9lectricit\u00e9 doit faire le tour. Ce faisant, elle peut \u00eatre exploit\u00e9e pour effectuer des travaux. Tout comme l'hydrog\u00e8ne est forc\u00e9 dans la pile \u00e0 combustible \u00e0 l'anode, l'oxyg\u00e8ne est forc\u00e9 \u00e0 la cathode. Les protons et les \u00e9lectrons se r\u00e9unissent \u00e0 la cathode et se joignent \u00e0 l'oxyg\u00e8ne pour former de l'eau, dont la plupart deviennent l'\u00e9chappement de la pile \u00e0 combustible. Les piles \u00e0 combustible sont con\u00e7ues pour \u00eatre plates et minces, principalement pour pouvoir \u00eatre empil\u00e9es. Plus il y a de piles \u00e0 combustible dans l'empilement, plus la tension de l'\u00e9lectricit\u00e9 produite par l'empilement est \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n\n\n\nDe nombreuses personnes pensent que les v\u00e9hicules \u00e0 faible consommation de carburant, comme les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne, seront essentiels pour r\u00e9pondre aux besoins \u00e9nerg\u00e9tiques du XXIe si\u00e8cle. En 2003, le pr\u00e9sident George W. Bush a annonc\u00e9 une initiative de 1,2 milliard de dollars pour soutenir le d\u00e9veloppement de la technologie des piles \u00e0 combustible. Les piles \u00e0 combustible pr\u00e9sentent deux avantages majeurs par rapport aux combustibles fossiles. Premi\u00e8rement, elles n'\u00e9puisent pas les r\u00e9serves limit\u00e9es de p\u00e9trole dans le monde, ce qui nous aide \u00e0 pr\u00e9server les r\u00e9serves existantes et elles pourraient \u00e9galement r\u00e9duire notre d\u00e9pendance vis-\u00e0-vis du p\u00e9trole \u00e9tranger. Deuxi\u00e8mement, les seuls sous-produits du fonctionnement d'une pile \u00e0 combustible sont la chaleur et l'eau, ce qui signifie que les piles \u00e0 combustible ne produisent pas de pollution. Cela est d'une importance vitale \u00e0 une \u00e9poque o\u00f9 l'on pense que les \u00e9missions de carbone des voitures favorisent le r\u00e9chauffement de la plan\u00e8te.<\/p>\n\n\n\n
\u00c0 paragraphe suivant, nous verrons comment les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne et les piles \u00e0 combustible sont produites. Et, ce qui est peut-\u00eatre plus important, nous verrons d'o\u00f9 viendra l'hydrog\u00e8ne lui-m\u00eame.<\/p>\n\n\n\n
Production de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n![\"La](\"http:\/\/www.carideal.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/terre-nasa.jpg\")
La Terre dispose d'une grande quantit\u00e9 d'hydrog\u00e8ne sous forme d'eau. Cependant, le s\u00e9parer, le collecter et le stocker peut s'av\u00e9rer assez difficile.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nAlors comment les constructeurs construisent-ils r\u00e9ellement des v\u00e9hicules \u00e9conomes en carburant, comme les voitures \u00e0 pile \u00e0 combustible ? Eh bien, la production de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne n'est pas tr\u00e8s diff\u00e9rente de la production de voitures classiques. Bien s\u00fbr, le groupe motopropulseur, par exemple, et les syst\u00e8mes \u00e9lectriques seront quelque peu uniques car une pile \u00e0 combustible cr\u00e9e de l'\u00e9lectricit\u00e9. Par cons\u00e9quent, une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne et une voiture \u00e9lectrique ont beaucoup en commun \u00e0 cet \u00e9gard. Une question peut-\u00eatre plus importante est de savoir comment l'hydrog\u00e8ne lui-m\u00eame sera produit. \u00c9tant donn\u00e9 que l'hydrog\u00e8ne est l'\u00e9l\u00e9ment le plus abondant dans l'univers, constituant environ 90 % des atomes existants, on pourrait penser que cela ne pose pas de probl\u00e8me. Eh bien, d\u00e9trompez-vous. L'hydrog\u00e8ne est \u00e9galement l'\u00e9l\u00e9ment le plus l\u00e9ger de l'univers et tout hydrog\u00e8ne non contenu \u00e0 la surface de la Terre s'envolera imm\u00e9diatement dans l'espace. Ce qui reste d'hydrog\u00e8ne sur cette plan\u00e8te est li\u00e9 \u00e0 d'autres \u00e9l\u00e9ments sous forme mol\u00e9culaire, le plus souvent dans des mol\u00e9cules d'eau (H2O). Et il se trouve qu'il y a beaucoup de H2O \u00e0 la surface de la Terre.<\/p>\n\n\n\n
Mais comment s\u00e9parer les mol\u00e9cules d'hydrog\u00e8ne dans l'eau des mol\u00e9cules d'oxyg\u00e8ne ? Et si nous n'utilisons pas l'eau comme source d'hydrog\u00e8ne, o\u00f9 pouvons-nous obtenir de l'hydrog\u00e8ne ?<\/p>\n\n\n\n
Le moyen le plus simple d'obtenir de l'hydrog\u00e8ne \u00e0 partir de l'eau est celui que Sir William Grove connaissait il y a plus de 150 ans : l'\u00e9lectrolyse. Si vous faites passer un courant \u00e9lectrique dans l'eau, les mol\u00e9cules d'H2O se d\u00e9composent. Semblable au fonctionnement d'une pile \u00e0 combustible, ce proc\u00e9d\u00e9 utilise une anode et une cathode, g\u00e9n\u00e9ralement faites de m\u00e9taux inertes. Lorsqu'un courant \u00e9lectrique est appliqu\u00e9 \u00e0 l'eau, de l'hydrog\u00e8ne se forme \u00e0 la cathode et de l'oxyg\u00e8ne \u00e0 l'anode. Bien que ce processus soit lent, il peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n\n\n\n
Une autre source d'hydrog\u00e8ne est le gaz naturel, qui se compose d'hydrocarbures naturels. Un proc\u00e9d\u00e9 appel\u00e9 reformage \u00e0 la vapeur peut \u00eatre utilis\u00e9 pour s\u00e9parer l'hydrog\u00e8ne du carbone. Il s'agit actuellement de la m\u00e9thode la plus courante de production d'hydrog\u00e8ne \u00e0 l'\u00e9chelle industrielle et serait probablement la premi\u00e8re m\u00e9thode utilis\u00e9e pour produire l'hydrog\u00e8ne destin\u00e9 aux v\u00e9hicules \u00e0 pile \u00e0 combustible. Malheureusement, ce proc\u00e9d\u00e9 utilise des combustibles fossiles - le gaz naturel - donc si le but de construire des voitures fonctionnant \u00e0 l'hydrog\u00e8ne est d'\u00e9viter d'\u00e9puiser les r\u00e9serves de combustibles fossiles, le gaz naturel serait la pire source possible de ce carburant.<\/p>\n\n\n\n
Certains experts ont sugg\u00e9r\u00e9 qu'il pourrait \u00eatre possible de construire des usines miniatures d'hydrog\u00e8ne qui tiendraient dans le garage du citoyen moyen, de sorte qu'il ne serait m\u00eame pas n\u00e9cessaire de se rendre \u00e0 la station-service locale pour faire le plein d'hydrog\u00e8ne de la voiture. La forme la plus extr\u00eame de cette id\u00e9e a \u00e9t\u00e9 la suggestion que l'\u00e9lectrolyse pourrait \u00eatre effectu\u00e9e \u00e0 l'int\u00e9rieur de la voiture elle-m\u00eame, ce qui rendrait possible l'id\u00e9e \u00e9tonnante d'une voiture qui fonctionne \u00e0 l'eau ! Cependant, l'\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 l'\u00e9lectrolyse doit provenir d'une sorte de batterie, de sorte qu'une voiture fonctionnant \u00e0 l'eau devrait \u00eatre recharg\u00e9e p\u00e9riodiquement.<\/p>\n\n\n\n
Alors, les engins de conduite \u00e9cologiques comme les v\u00e9hicules \u00e9quip\u00e9s de piles \u00e0 combustible sont-ils vraiment les voitures du futur ? Beaucoup de gens l'esp\u00e8rent, mais il existe plusieurs obstacles potentiels sur la voie d'un monde o\u00f9 les gens se d\u00e9placeraient dans des voitures fonctionnant \u00e0 l'hydrog\u00e8ne. Nous les examinerons \u00e0 la page suivante.<\/p>\n\n\n\n
Articles similaires<\/h4>\n\n\n\n\n\nReculs des voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n![\"Prototype](\"http:\/\/www.carideal.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/mercedes-f-cell-hydrogene.jpg\")
Prototype de voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne Mercedes F Cell<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nBeaucoup de gens pensent que les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne sont la plus importante technologie de carburant alternatif actuellement en cours de d\u00e9veloppement. Cependant, elle n'est pas sans probl\u00e8mes, et il faudra peut-\u00eatre des d\u00e9cennies avant que la technologie des piles \u00e0 combustible ne soit largement utilis\u00e9e. Nous pouvons grosso modo regrouper les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 l'hydrog\u00e8ne en trois cat\u00e9gories : les co\u00fbts de d\u00e9veloppement de la technologie, les difficult\u00e9s et les dangers li\u00e9s au stockage de l'hydrog\u00e8ne et la possibilit\u00e9 que cette \"technologie non polluante\" ne soit pas aussi non polluante apr\u00e8s tout. Voici quelques-uns des revers de la voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne que nous pouvons nous attendre \u00e0 devoir affronter dans un avenir proche.<\/p>\n\n\n\n
Les co\u00fbts de d\u00e9veloppement de la technologie de l'hydrog\u00e8ne sont \u00e9lev\u00e9s. Non seulement nous devons concevoir et d\u00e9velopper les piles \u00e0 combustible et les voitures, mais nous devons aussi d\u00e9velopper une infrastructure pour soutenir ces v\u00e9hicules \u00e0 faible consommation de carburant. Imaginez que vous poss\u00e9diez actuellement une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne. O\u00f9 iriez-vous pour remplir votre r\u00e9servoir ? En supposant que vous n'ayez pas d'installation de production d'hydrog\u00e8ne dans votre garage, vous aurez besoin d'une station de ravitaillement en hydrog\u00e8ne, et le seul endroit o\u00f9 il existe un nombre important de telles stations \u00e0 l'heure actuelle est l'\u00c9tat de Californie, o\u00f9 le gouverneur Arnold Schwarzenegger s'est engag\u00e9 \u00e0 soutenir un avenir de l'hydrog\u00e8ne. Selon certaines estimations plus pessimistes, le co\u00fbt de la construction d'une infrastructure qui permettra \u00e0 un nombre important de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne d'atteindre 500 milliards de dollars - et le temps n\u00e9cessaire pour produire cette infrastructure peut atteindre quatre d\u00e9cennies !<\/p>\n\n\n\n
Le co\u00fbt des voitures est \u00e9galement \u00e9lev\u00e9. Le platine \u00e9tant le catalyseur le plus utilis\u00e9 dans les piles \u00e0 combustible, le prix d'un seul v\u00e9hicule \u00e0 pile \u00e0 combustible d\u00e9passe actuellement les 100 000 dollars, voire beaucoup plus. C'est pourquoi les seules voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne que vous pouvez conduire actuellement sont en location, et non en vente. Peu de gens sont en mesure de s'offrir une voiture aussi ch\u00e8re. D'autres catalyseurs sont en cours de d\u00e9veloppement, qui seront probablement moins chers que le platine, mais personne ne sait quand ils seront disponibles pour une utilisation \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n\n\n\n
Le probl\u00e8me du stockage est \u00e9galement \u00e9pineux. L'hydrog\u00e8ne est un gaz et il aime se r\u00e9pandre. Pour le mettre dans une voiture, il faut le comprimer \u00e0 une taille raisonnable, ce qui n'est pas facile. De plus, l'hydrog\u00e8ne se r\u00e9chauffe lorsqu'il se trouve dans le r\u00e9servoir d'une voiture en stationnement, ce qui provoque l'expansion du gaz. Cela signifie que les r\u00e9servoirs doivent \u00e9vacuer p\u00e9riodiquement l'hydrog\u00e8ne de la voiture. Laissez une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne en stationnement pendant plus de quelques jours et tout le carburant aura disparu. L'hydrog\u00e8ne est \u00e9galement tr\u00e8s inflammable - certains pensent que l'explosion spectaculaire du dirigeable Hindenburg dans les ann\u00e9es 1930 est le r\u00e9sultat d'un incendie d'hydrog\u00e8ne - donc, si l'hydrog\u00e8ne sort du r\u00e9servoir, il peut \u00eatre dangereux. Heureusement, les feux d'hydrog\u00e8ne ne sont pas aussi chauds que les feux d'essence et sont moins susceptibles de d\u00e9clencher des feux secondaires. Et parce que l'hydrog\u00e8ne monte, la plupart de l'hydrog\u00e8ne qui s'\u00e9chappe s'\u00e9loigne en flottant avant de pouvoir r\u00e9ellement faire du mal.<\/p>\n\n\n\n
Et l'hydrog\u00e8ne est-il vraiment non polluant ? Une pile \u00e0 combustible ne produit que de la chaleur et de l'eau comme gaz d'\u00e9chappement, mais les processus utilis\u00e9s pour cr\u00e9er l'hydrog\u00e8ne ne sont pas n\u00e9cessairement aussi propres. L'\u00e9lectrolyse utilise de l'\u00e9lectricit\u00e9 et cette \u00e9lectricit\u00e9 proviendra souvent de plantes qui br\u00fblent du charbon, une source tr\u00e8s polluante. Et lorsque l'hydrog\u00e8ne est extrait du gaz naturel, il produit des \u00e9missions de carbone, ce qui est exactement ce que nous essayons d'\u00e9viter en utilisant l'hydrog\u00e8ne en premier lieu.<\/p>\n\n\n\n
Beaucoup de gens pensent que nous finirons par surmonter ces obstacles, mais cela va \u00eatre difficile. D'autres pensent que notre meilleure chance de r\u00e9duire la consommation de carburant et de conduire de mani\u00e8re \u00e9cologique dans un avenir proche ne r\u00e9side pas dans l'hydrog\u00e8ne mais dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques hybrides<\/a>, comme la Toyota Prius<\/a>, la Ford Fusion<\/a> hybride et d'autres voitures hybrides similaires. Il est n\u00e9anmoins possible que dans les deux prochaines d\u00e9cennies, vous poss\u00e9diez une voiture \u00e0 pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
La voiture du futur est l\u00e0 aujourd'hui. Bien s\u00fbr, vous ne pouvez pas encore en acheter une ; mais si vous vivez en Californie, vous pouvez en louer une. Elle n'utilise pas d'essence et ne pollue pas l'air. En fait, elle produit de la vapeur au lieu de gaz d'\u00e9chappement. Alors quel est ce carburant myst\u00e9rieux ? L'hydrog\u00e8ne - l'\u00e9l\u00e9ment le plus simple et le plus abondant de l'univers. Et certains pensent que dans 20 \u00e0 30 ans, nous conduirons tous ces v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne, qui consomment peu de carburant.<\/p>\n\n\n\n
Bien que les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne aient un caract\u00e8re de science-fiction, l'id\u00e9e n'est pas vraiment nouvelle. En fait, la technologie permettant d'utiliser l'hydrog\u00e8ne pour produire de l'\u00e9nergie existe depuis la premi\u00e8re partie du XIXe si\u00e8cle, c'est-\u00e0-dire depuis plus longtemps que les voitures. Ce qui est nouveau, c'est que vous pouvez voir une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne sur la route, avec de la vapeur sortant de son tuyau d'\u00e9chappement au lieu de gaz malodorants. Plusieurs voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne existent aujourd'hui, mais la plupart sont des voitures concept. Parmi ces v\u00e9hicules \u00e9cologiques, on trouve la Chevrolet Equinox, la BMW<\/a> 745h et la Honda<\/a> FCX, actuellement disponible en location en Californie.<\/p>\n\n\n\n La voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne est rendue possible gr\u00e2ce \u00e0 un dispositif appel\u00e9 pile \u00e0 combustible, qui convertit l'hydrog\u00e8ne en \u00e9lectricit\u00e9, ne d\u00e9gageant que de la chaleur et de l'eau comme sous-produits. Parce qu'il est non polluant, l'hydrog\u00e8ne semble \u00eatre le carburant id\u00e9al pour le XXIe si\u00e8cle. De nombreuses personnes au sein du gouvernement et de l'industrie automobile sont enthousiastes quant \u00e0 son potentiel. Les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne ont le potentiel d'\u00eatre \u00e9conomes en carburant et offrent l'espoir d'une conduite \u00e9cologique et respectueuse de l'environnement. Mais il reste beaucoup de probl\u00e8mes \u00e0 surmonter et de questions \u00e0 r\u00e9soudre avant que l'hydrog\u00e8ne ne devienne le carburant de choix pour suffisamment de personnes pour faire une grande diff\u00e9rence dans notre utilisation actuelle des combustibles fossiles. Par exemple, o\u00f9 trouverons-nous l'hydrog\u00e8ne ? Quel sera le co\u00fbt d'achat de ces voitures \u00e9conomes en carburant ? Serez-vous en mesure de trouver une station de ravitaillement en hydrog\u00e8ne pour remplir votre r\u00e9servoir ? Et, peut-\u00eatre le plus important, en tant que carburant, l'hydrog\u00e8ne est-il vraiment aussi non polluant qu'il y para\u00eet ?<\/p>\n\n\n\n Nous examinerons ces questions dans les paragraphes qui suivent, mais nous pouvons vous donner une r\u00e9ponse rapide d\u00e8s maintenant : \u00c0 moins que vous ne viviez dans des r\u00e9gions tr\u00e8s sp\u00e9cifiques du pays et que vous ayez les poches pleines d'argent, ne vous attendez pas \u00e0 trouver une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne dans votre all\u00e9e au cours de la prochaine d\u00e9cennie.<\/p>\n\n\n\n En 1839, le scientifique gallois Sir William Robert Grove a repris le proc\u00e9d\u00e9 \u00e9lectrochimique bien connu de l'\u00e9lectrolyse, qui utilise l'\u00e9lectricit\u00e9 pour produire de l'hydrog\u00e8ne \u00e0 partir de l'eau, et l'a invers\u00e9, en produisant de l'\u00e9lectricit\u00e9 et de l'eau \u00e0 partir de l'hydrog\u00e8ne. Il a appel\u00e9 son invention une batterie volta\u00efque \u00e0 gaz, mais nous la connaissons aujourd'hui sous le nom de pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne. Beaucoup plus tard, au milieu du 20e si\u00e8cle, la technologie a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e par l'inventeur Francis Bacon. La technologie que ces deux inventeurs ont mise au point est essentielle au fonctionnement d'une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n Le premier syst\u00e8me pratique de pile \u00e0 combustible a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 au d\u00e9but des ann\u00e9es 1960 par General Electric pour \u00eatre utilis\u00e9 dans des capsules spatiales orbitales. Et puis, dans les ann\u00e9es 1990, les piles \u00e0 combustible ont commenc\u00e9 \u00e0 appara\u00eetre dans les bus urbains. Nous savons donc qu'il est possible d'alimenter les v\u00e9hicules avec des piles \u00e0 combustible. On peut consid\u00e9rer une pile \u00e0 combustible comme une sorte de batterie, sauf que si une batterie conserve son combustible \u00e0 l'int\u00e9rieur d'elle-m\u00eame, une pile \u00e0 combustible doit \u00eatre recharg\u00e9e. Le combustible d'une pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne est, comme son nom l'indique, l'hydrog\u00e8ne. Comme vous vous en souvenez peut-\u00eatre en cours de chimie au lyc\u00e9e, l'hydrog\u00e8ne est le plus simple de tous les \u00e9l\u00e9ments. Un atome d'hydrog\u00e8ne est constitu\u00e9 d'un seul \u00e9lectron et d'un seul proton. La pile \u00e0 combustible produit de l'\u00e9lectricit\u00e9 en retirant les \u00e9lectrons des protons et en utilisant les \u00e9lectrons pour cr\u00e9er un flux d'\u00e9lectricit\u00e9 pur. Les atomes d'hydrog\u00e8ne ionis\u00e9s se combinent ensuite avec l'oxyg\u00e8ne pour former de l'eau. L'autre sous-produit de ce processus est la chaleur, de sorte que cette eau prend g\u00e9n\u00e9ralement la forme de vapeur. Comment cela se passe-t-il pour une conduite \u00e9cologique ?<\/p>\n\n\n\n Le type de pile \u00e0 combustible<\/a> utilis\u00e9 dans les voitures est la pile \u00e0 membrane \u00e9changeuse de polym\u00e8re (ou PEM). Les piles \u00e0 combustible PEM ont l'avantage d'\u00eatre l\u00e9g\u00e8res et petites. Elles se composent de deux \u00e9lectrodes (une anode charg\u00e9e n\u00e9gativement et une cathode charg\u00e9e positivement), d'un catalyseur et d'une membrane. L'hydrog\u00e8ne est forc\u00e9 dans la pile \u00e0 combustible au niveau de l'anode sous la forme de mol\u00e9cules H2, chacune d'entre elles contenant deux atomes d'hydrog\u00e8ne. Un catalyseur situ\u00e9 \u00e0 l'anode brise les mol\u00e9cules en ions d'hydrog\u00e8ne (les protons) et en un flux d'\u00e9lectricit\u00e9 (les \u00e9lectrons). Les ions passent \u00e0 travers la membrane, mais l'\u00e9lectricit\u00e9 doit faire le tour. Ce faisant, elle peut \u00eatre exploit\u00e9e pour effectuer des travaux. Tout comme l'hydrog\u00e8ne est forc\u00e9 dans la pile \u00e0 combustible \u00e0 l'anode, l'oxyg\u00e8ne est forc\u00e9 \u00e0 la cathode. Les protons et les \u00e9lectrons se r\u00e9unissent \u00e0 la cathode et se joignent \u00e0 l'oxyg\u00e8ne pour former de l'eau, dont la plupart deviennent l'\u00e9chappement de la pile \u00e0 combustible. Les piles \u00e0 combustible sont con\u00e7ues pour \u00eatre plates et minces, principalement pour pouvoir \u00eatre empil\u00e9es. Plus il y a de piles \u00e0 combustible dans l'empilement, plus la tension de l'\u00e9lectricit\u00e9 produite par l'empilement est \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n De nombreuses personnes pensent que les v\u00e9hicules \u00e0 faible consommation de carburant, comme les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne, seront essentiels pour r\u00e9pondre aux besoins \u00e9nerg\u00e9tiques du XXIe si\u00e8cle. En 2003, le pr\u00e9sident George W. Bush a annonc\u00e9 une initiative de 1,2 milliard de dollars pour soutenir le d\u00e9veloppement de la technologie des piles \u00e0 combustible. Les piles \u00e0 combustible pr\u00e9sentent deux avantages majeurs par rapport aux combustibles fossiles. Premi\u00e8rement, elles n'\u00e9puisent pas les r\u00e9serves limit\u00e9es de p\u00e9trole dans le monde, ce qui nous aide \u00e0 pr\u00e9server les r\u00e9serves existantes et elles pourraient \u00e9galement r\u00e9duire notre d\u00e9pendance vis-\u00e0-vis du p\u00e9trole \u00e9tranger. Deuxi\u00e8mement, les seuls sous-produits du fonctionnement d'une pile \u00e0 combustible sont la chaleur et l'eau, ce qui signifie que les piles \u00e0 combustible ne produisent pas de pollution. Cela est d'une importance vitale \u00e0 une \u00e9poque o\u00f9 l'on pense que les \u00e9missions de carbone des voitures favorisent le r\u00e9chauffement de la plan\u00e8te.<\/p>\n\n\n\n \u00c0 paragraphe suivant, nous verrons comment les voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne et les piles \u00e0 combustible sont produites. Et, ce qui est peut-\u00eatre plus important, nous verrons d'o\u00f9 viendra l'hydrog\u00e8ne lui-m\u00eame.<\/p>\n\n\n\n Alors comment les constructeurs construisent-ils r\u00e9ellement des v\u00e9hicules \u00e9conomes en carburant, comme les voitures \u00e0 pile \u00e0 combustible ? Eh bien, la production de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne n'est pas tr\u00e8s diff\u00e9rente de la production de voitures classiques. Bien s\u00fbr, le groupe motopropulseur, par exemple, et les syst\u00e8mes \u00e9lectriques seront quelque peu uniques car une pile \u00e0 combustible cr\u00e9e de l'\u00e9lectricit\u00e9. Par cons\u00e9quent, une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne et une voiture \u00e9lectrique ont beaucoup en commun \u00e0 cet \u00e9gard. Une question peut-\u00eatre plus importante est de savoir comment l'hydrog\u00e8ne lui-m\u00eame sera produit. \u00c9tant donn\u00e9 que l'hydrog\u00e8ne est l'\u00e9l\u00e9ment le plus abondant dans l'univers, constituant environ 90 % des atomes existants, on pourrait penser que cela ne pose pas de probl\u00e8me. Eh bien, d\u00e9trompez-vous. L'hydrog\u00e8ne est \u00e9galement l'\u00e9l\u00e9ment le plus l\u00e9ger de l'univers et tout hydrog\u00e8ne non contenu \u00e0 la surface de la Terre s'envolera imm\u00e9diatement dans l'espace. Ce qui reste d'hydrog\u00e8ne sur cette plan\u00e8te est li\u00e9 \u00e0 d'autres \u00e9l\u00e9ments sous forme mol\u00e9culaire, le plus souvent dans des mol\u00e9cules d'eau (H2O). Et il se trouve qu'il y a beaucoup de H2O \u00e0 la surface de la Terre.<\/p>\n\n\n\n Mais comment s\u00e9parer les mol\u00e9cules d'hydrog\u00e8ne dans l'eau des mol\u00e9cules d'oxyg\u00e8ne ? Et si nous n'utilisons pas l'eau comme source d'hydrog\u00e8ne, o\u00f9 pouvons-nous obtenir de l'hydrog\u00e8ne ?<\/p>\n\n\n\n Le moyen le plus simple d'obtenir de l'hydrog\u00e8ne \u00e0 partir de l'eau est celui que Sir William Grove connaissait il y a plus de 150 ans : l'\u00e9lectrolyse. Si vous faites passer un courant \u00e9lectrique dans l'eau, les mol\u00e9cules d'H2O se d\u00e9composent. Semblable au fonctionnement d'une pile \u00e0 combustible, ce proc\u00e9d\u00e9 utilise une anode et une cathode, g\u00e9n\u00e9ralement faites de m\u00e9taux inertes. Lorsqu'un courant \u00e9lectrique est appliqu\u00e9 \u00e0 l'eau, de l'hydrog\u00e8ne se forme \u00e0 la cathode et de l'oxyg\u00e8ne \u00e0 l'anode. Bien que ce processus soit lent, il peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n\n\n\n Une autre source d'hydrog\u00e8ne est le gaz naturel, qui se compose d'hydrocarbures naturels. Un proc\u00e9d\u00e9 appel\u00e9 reformage \u00e0 la vapeur peut \u00eatre utilis\u00e9 pour s\u00e9parer l'hydrog\u00e8ne du carbone. Il s'agit actuellement de la m\u00e9thode la plus courante de production d'hydrog\u00e8ne \u00e0 l'\u00e9chelle industrielle et serait probablement la premi\u00e8re m\u00e9thode utilis\u00e9e pour produire l'hydrog\u00e8ne destin\u00e9 aux v\u00e9hicules \u00e0 pile \u00e0 combustible. Malheureusement, ce proc\u00e9d\u00e9 utilise des combustibles fossiles - le gaz naturel - donc si le but de construire des voitures fonctionnant \u00e0 l'hydrog\u00e8ne est d'\u00e9viter d'\u00e9puiser les r\u00e9serves de combustibles fossiles, le gaz naturel serait la pire source possible de ce carburant.<\/p>\n\n\n\n Certains experts ont sugg\u00e9r\u00e9 qu'il pourrait \u00eatre possible de construire des usines miniatures d'hydrog\u00e8ne qui tiendraient dans le garage du citoyen moyen, de sorte qu'il ne serait m\u00eame pas n\u00e9cessaire de se rendre \u00e0 la station-service locale pour faire le plein d'hydrog\u00e8ne de la voiture. La forme la plus extr\u00eame de cette id\u00e9e a \u00e9t\u00e9 la suggestion que l'\u00e9lectrolyse pourrait \u00eatre effectu\u00e9e \u00e0 l'int\u00e9rieur de la voiture elle-m\u00eame, ce qui rendrait possible l'id\u00e9e \u00e9tonnante d'une voiture qui fonctionne \u00e0 l'eau ! Cependant, l'\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 l'\u00e9lectrolyse doit provenir d'une sorte de batterie, de sorte qu'une voiture fonctionnant \u00e0 l'eau devrait \u00eatre recharg\u00e9e p\u00e9riodiquement.<\/p>\n\n\n\n Alors, les engins de conduite \u00e9cologiques comme les v\u00e9hicules \u00e9quip\u00e9s de piles \u00e0 combustible sont-ils vraiment les voitures du futur ? Beaucoup de gens l'esp\u00e8rent, mais il existe plusieurs obstacles potentiels sur la voie d'un monde o\u00f9 les gens se d\u00e9placeraient dans des voitures fonctionnant \u00e0 l'hydrog\u00e8ne. Nous les examinerons \u00e0 la page suivante.<\/p>\n\n\n\n Beaucoup de gens pensent que les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne sont la plus importante technologie de carburant alternatif actuellement en cours de d\u00e9veloppement. Cependant, elle n'est pas sans probl\u00e8mes, et il faudra peut-\u00eatre des d\u00e9cennies avant que la technologie des piles \u00e0 combustible ne soit largement utilis\u00e9e. Nous pouvons grosso modo regrouper les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 l'hydrog\u00e8ne en trois cat\u00e9gories : les co\u00fbts de d\u00e9veloppement de la technologie, les difficult\u00e9s et les dangers li\u00e9s au stockage de l'hydrog\u00e8ne et la possibilit\u00e9 que cette \"technologie non polluante\" ne soit pas aussi non polluante apr\u00e8s tout. Voici quelques-uns des revers de la voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne que nous pouvons nous attendre \u00e0 devoir affronter dans un avenir proche.<\/p>\n\n\n\n Les co\u00fbts de d\u00e9veloppement de la technologie de l'hydrog\u00e8ne sont \u00e9lev\u00e9s. Non seulement nous devons concevoir et d\u00e9velopper les piles \u00e0 combustible et les voitures, mais nous devons aussi d\u00e9velopper une infrastructure pour soutenir ces v\u00e9hicules \u00e0 faible consommation de carburant. Imaginez que vous poss\u00e9diez actuellement une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne. O\u00f9 iriez-vous pour remplir votre r\u00e9servoir ? En supposant que vous n'ayez pas d'installation de production d'hydrog\u00e8ne dans votre garage, vous aurez besoin d'une station de ravitaillement en hydrog\u00e8ne, et le seul endroit o\u00f9 il existe un nombre important de telles stations \u00e0 l'heure actuelle est l'\u00c9tat de Californie, o\u00f9 le gouverneur Arnold Schwarzenegger s'est engag\u00e9 \u00e0 soutenir un avenir de l'hydrog\u00e8ne. Selon certaines estimations plus pessimistes, le co\u00fbt de la construction d'une infrastructure qui permettra \u00e0 un nombre important de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne d'atteindre 500 milliards de dollars - et le temps n\u00e9cessaire pour produire cette infrastructure peut atteindre quatre d\u00e9cennies !<\/p>\n\n\n\n Le co\u00fbt des voitures est \u00e9galement \u00e9lev\u00e9. Le platine \u00e9tant le catalyseur le plus utilis\u00e9 dans les piles \u00e0 combustible, le prix d'un seul v\u00e9hicule \u00e0 pile \u00e0 combustible d\u00e9passe actuellement les 100 000 dollars, voire beaucoup plus. C'est pourquoi les seules voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne que vous pouvez conduire actuellement sont en location, et non en vente. Peu de gens sont en mesure de s'offrir une voiture aussi ch\u00e8re. D'autres catalyseurs sont en cours de d\u00e9veloppement, qui seront probablement moins chers que le platine, mais personne ne sait quand ils seront disponibles pour une utilisation \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n\n\n\n Le probl\u00e8me du stockage est \u00e9galement \u00e9pineux. L'hydrog\u00e8ne est un gaz et il aime se r\u00e9pandre. Pour le mettre dans une voiture, il faut le comprimer \u00e0 une taille raisonnable, ce qui n'est pas facile. De plus, l'hydrog\u00e8ne se r\u00e9chauffe lorsqu'il se trouve dans le r\u00e9servoir d'une voiture en stationnement, ce qui provoque l'expansion du gaz. Cela signifie que les r\u00e9servoirs doivent \u00e9vacuer p\u00e9riodiquement l'hydrog\u00e8ne de la voiture. Laissez une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne en stationnement pendant plus de quelques jours et tout le carburant aura disparu. L'hydrog\u00e8ne est \u00e9galement tr\u00e8s inflammable - certains pensent que l'explosion spectaculaire du dirigeable Hindenburg dans les ann\u00e9es 1930 est le r\u00e9sultat d'un incendie d'hydrog\u00e8ne - donc, si l'hydrog\u00e8ne sort du r\u00e9servoir, il peut \u00eatre dangereux. Heureusement, les feux d'hydrog\u00e8ne ne sont pas aussi chauds que les feux d'essence et sont moins susceptibles de d\u00e9clencher des feux secondaires. Et parce que l'hydrog\u00e8ne monte, la plupart de l'hydrog\u00e8ne qui s'\u00e9chappe s'\u00e9loigne en flottant avant de pouvoir r\u00e9ellement faire du mal.<\/p>\n\n\n\n Et l'hydrog\u00e8ne est-il vraiment non polluant ? Une pile \u00e0 combustible ne produit que de la chaleur et de l'eau comme gaz d'\u00e9chappement, mais les processus utilis\u00e9s pour cr\u00e9er l'hydrog\u00e8ne ne sont pas n\u00e9cessairement aussi propres. L'\u00e9lectrolyse utilise de l'\u00e9lectricit\u00e9 et cette \u00e9lectricit\u00e9 proviendra souvent de plantes qui br\u00fblent du charbon, une source tr\u00e8s polluante. Et lorsque l'hydrog\u00e8ne est extrait du gaz naturel, il produit des \u00e9missions de carbone, ce qui est exactement ce que nous essayons d'\u00e9viter en utilisant l'hydrog\u00e8ne en premier lieu.<\/p>\n\n\n\n Beaucoup de gens pensent que nous finirons par surmonter ces obstacles, mais cela va \u00eatre difficile. D'autres pensent que notre meilleure chance de r\u00e9duire la consommation de carburant et de conduire de mani\u00e8re \u00e9cologique dans un avenir proche ne r\u00e9side pas dans l'hydrog\u00e8ne mais dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques hybrides<\/a>, comme la Toyota Prius<\/a>, la Ford Fusion<\/a> hybride et d'autres voitures hybrides similaires. Il est n\u00e9anmoins possible que dans les deux prochaines d\u00e9cennies, vous poss\u00e9diez une voiture \u00e0 pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Piles \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n
Production de voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n
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Reculs des voitures \u00e0 hydrog\u00e8ne<\/h2>\n\n\n\n