L'hydrogène est un combustible qui brûle jusqu'à 2800 degrés Celsius (environ 700C en cas de combustion dans l'air). (et en mélangeant le gaz avec l'hydrogène existant).
L'hydrogène est un non-métal incolore et inodore. Dans sa forme la plus courante, il est extrêmement combustible. En d'autres mots, il tend à s'enflammer rapidement.
Comme de nombreux combustibles, le dihydrogène peut s'enflammer ou exploser au contact de l'air. Il doit donc être utilisé avec précaution.
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.
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.
Faible efficacité due à d'importantes pertes d'énergie
La méthode la plus propre pour produire de l'hydrogène est l'électrolyse, qui consiste à utiliser l'électricité pour séparer l'eau en hydrogène et en oxygène. Mais ce procédé consomme beaucoup d'énergie et son rendement est bien inférieur à 100 %.
Le prix du kilo de l'hydrogène va de 10 à 15 euros.
De manière générale, le prix de la consommation en carburant est comparable à celui des voitures essence et diesel.
L'hydrogène peut aussi être fabriqué à partir de l'électricité, par l'électrolyse de l'eau. Elle consiste, à l'aide d'un courant électrique, à décomposer l'eau (H2O), en dioxygène (O2), d'un côté, et en dihydrogène (H2) de l'autre.
Comment produit-on l'hydrogène ? Différentes techniques de production existent : le reformage du gaz naturel à la vapeur d'eau est la technique la plus répandue. Il s'agit de faire réagir du méthane avec de l'eau pour obtenir un mélange contenant de l'hydrogène et du CO2.
A l'état naturel, il est généralement combiné avec d'autres atomes : on le trouve notamment dans l'eau (H2O), le pétrole (hydrocarbures HC) ou encore le gaz naturel (composition CH4).
L'hydrogène est un gaz incolore et inodore, il n'est donc pas spontanément détectable par nos sens. Ni toxique ni explosif, dilué dans l'air, il devient inflammable et potentiellement explosif dans certaines conditions.
Couper l'alimentation; en cas d'impossibilité et en l'absence de risque à proximité, laisser le feu s'éteindre. Sinon, l'éteindre avec de l'eau pulvérisée, de la poudre, du dioxyde de carbone. En cas d'incendie: maintenir les bouteilles à basse température en les arrosant d'eau.
L'hydrogène qui s'échappe s'échauffe, ce qui peut être suffisant pour qu'il s'enflamme spontanément. Cette faible valeur de l'énergie minimale d'ignition pour le mélange hydrogène-air augmente donc considérablement le risque d'explosion.
La flamme d'hydrogène est également invisible, il est donc difficile de localiser le "feu" réel, mais elle génère une faible chaleur rayonnante en raison de l'absence de carbone et a tendance à se consumer rapidement.
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.
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.
1 kg d'hydrogène a besoin de 16 kgs d'oxygène pour bruler et de 9 litres d'eau pour être produit par électrolyse qui décompose l'eau en Hydrogène et oxygène avec un rendement de 60%)
Toutefois, la fabrication d'hydrogène décarboné encouragé par le gouvernement, via l'électrolyse de l'eau, apparaît comme un mode de production propre. Les voitures et autres véhicules alimentés par cet hydrogène sont donc véritablement non polluants.
Air Liquide, le leader français des gaz industriels, est l'un des plus gros producteurs mondiaux d'hydrogène depuis des décennies. Cette activité lui rapporte quelque 2 milliards d'euros par an.
Produire de l'hydrogène bon marché va bientôt être possible
À condition qu'elle soit alimentée par une électricité renouvelable. Mais le procédé coûte encore trop cher. Un coût lié, entre autres, à celui des catalyseurs utilisés qui sont à base de métaux précieux tels que le platine ou l'iridium.
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.
Les régions les mieux équipées sont la Normandie et évidemment l'ïle de France.
Quelles sont les voitures roulant l'hydrogène ? Aujourd'hui, seulement deux modèles roulent à l'hydrogène : le Hyundai Nexo et la Toyota Mirai. Viendront prochainement le BMW iX5 Hydrogène, l'Hopium Machina et le NamX HUV pour 2025.
Les véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène de dernière génération peuvent parcourir de plus grandes distances que de nombreux autres véhicules électrifiés. Par exemple, la Toyota Mirai peut vous accompagner sur 650 km avec un seul réservoir d'hydrogène. Et sans émissions.