Réchauffement climatique et avenir de l'humanité

Voiture à hydrogène : est-ce un concept d'avenir ?

16/9/2022
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Voiture à hydrogène : est-ce un concept d'avenir ?

Sur le papier, la voiture hydrogène pourrait bien être la solution d'avenir du transport individuel des particuliers et des entrepreneurs. Pourtant, en l'état actuel du développement de ce type de véhicule, elle n'est pas encore la réponse aux problématiques liées au changement climatique. Nous vous expliquons pourquoi, avec tous les avantages et les inconvénients des voitures à hydrogène.

Comment fonctionne une voiture hydrogène ?

La voiture hydrogène est une voiture électrique qui se rapproche de la voiture hybride rechargeable. En effet, elle est dotée d'une petite batterie, d'une pile à combustible (PAC) et d'un ou plusieurs réservoirs d'hydrogène liquéfié à très haute pression. L'ensemble permet la motorisation et le déplacement du véhicule hydrogène.

Comment est fabriqué l'hydrogène combustible ?

Actuellement, il y a deux principales méthodes pour fabriquer l'hydrogène. Bien que naturellement présent dans l'air, ce gaz n'est pas exploitable en l'état pour alimenter un véhicule à hydrogène. Il faut donc l'extraire. La première solution est la méthanisation. Au contact de vapeur d'eau (H2O), le méthane (CH4) se transforme en hydrogène (H2), en libérant du dioxyde de carbone (CO2) qu'il faut recapturer. La seconde solution est l'électrolyse. Par l'action électrique, les atomes de la molécule d'eau (H2O) se séparent en hydrogène (H2) et en oxygène (O).

Pourquoi la voiture hydrogène est-elle une solution d'avenir ?

La voiture hydrogène présente des atouts indéniables qui la dirigent pas à pas vers la voiture écologique.

Une pollution réduite

Face au véhicule thermique roulant aux hydrocarbures (essence ou diesel), la voiture hydrogène fait figure de solution miracle. Aucun échappement de gaz à effet de serre, que de l'eau et de la chaleur (exploitable pour chauffer l'habitacle). Face aux problèmes environnementaux du véhicule électrique (matériaux de fabrication et cycle de vie de la batterie, particules fines liées à l'usure des pneus…), elle semble aussi apporter la solution. En effet, la batterie est nettement moins imposante donc moins de métaux et terres rares et moins de poids, avec la possibilité de construire des voitures plus petites.

Une autonomie intéressante

En moyenne, une voiture à pile à combustible peut parcourir 650 à 700 km avec un seul plein de carburant. C'est l'équivalent d'une voiture thermique et c'est supérieur au potentiel de la voiture électrique grand public actuelle. Bien que la batterie lithium-ion seule n'ait pas vocation à fonctionner seule plus de quelques kilomètres, elle se recharge en récupération d'énergie durant le mouvement.

Un plein de carburant facile et rapide

Comme sur la voiture thermique, quelques minutes suffisent à faire le plein d'une voiture hydrogène à la station. Il faut en revanche plusieurs heures pour recharger un véhicule électrique.

Véhicule hydrogène, avenir

Pourquoi la voiture hydrogène est une fausse bonne idée ?

Si les fabricants automobiles et les chercheurs en transition écologique s'intéressent depuis de nombreuses années aux véhicules à hydrogène, c'est bien qu'il y a du potentiel. Cependant, il serait très prématuré de dire que ce véhicule sera la solution à tous les problèmes de réchauffement climatique à brève échéance, pour de multiples raisons.

Une fabrication d'hydrogène polluante

A l'heure actuelle, les deux procédés de fabrication de l'hydrogène ne sont pas écoresponsables. La méthanisation utilise une énergie fossile (le gaz naturel) ou une bioénergie issue de la biomasse (fumier) et il y a rejet de CO2. Quant à l'électrolyse, l'essentiel emploie l'énergie nucléaire pour produire l'électricité nécessaire à la transformation chimique. Bien que moins polluante que les énergies fossiles, celle-ci n'est pas encore une énergie propre, mais c'est déjà un hydrogène bas carbone. Néanmoins, des recherches dans la filière hydrogène sont en cours, afin de produire un hydrogène vert, obtenu par électrolyse accomplie au moyen des énergies renouvelables (éolien, solaire, hydraulique). Le bénéfice pour l'environnement serait alors nettement plus intéressant.

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Un danger pour la planète

La molécule d'hydrogène est si petite que même le plus étanche des réservoirs présente des fuites. On se dira alors que ce n'est qu'une minuscule demi molécule, qui aura vite fait de retrouver sa moitié dans l'atmosphère et de redevenir de l'eau. C'est vrai, mais c'est sans compter le potentiel de réchauffement global de ladite molécule. En effet, malgré une durée de vie atmosphérique très courte (1 à 2 semaines seulement), son pouvoir réchauffant est bien plus élevé que celui du CO2. De plus, sa présence massive dans l'air peut contribuer à la dégradation de la couche d'ozone protectrice et à l'allongement du PRG de gaz à effet de serre plus polluants, comme le méthane (CH4). Malgré toutes les précautions prises lors du transport de l'hydrogène et du remplissage du réservoir de la station ou du véhicule, les fuites sont inévitables. Avec un trop grand nombre de conducteurs utilisant ce carburant, les émissions de GES induites seraient problématiques et contre productives dans la lutte contre le réchauffement climatique. C'est le résultat d'une étude produite par le fond de défense environnementale américain (EDF pour Environmental Defense Fund) parue en 2022.

Une solution de transport encore confidentielle

Avec toutes les lois environnementales européennes et américaines qui vont peu à peu interdire les véhicules thermiques au profit des véhicules électriques, la voiture hydrogène est presque passée inaperçue. Seule une poignée de constructeurs l'ont ajoutée à leur parc automobile à ce jour ou vont le faire. C'est le cas de Toyota (modèle Mirai), Mercedes Benz, Hyundai (modèle Nexo), Jaguar, BMW (qui annonce un SUV à hydrogène pour 2025)… On est encore loin de la voiture hydrogène grand public accessible à tous ! D'autant plus qu'il faudra débourser environ 70 000 € pour rouler à l'hydrogène avec une voiture neuve. 

Un carburant cher et pas facile à trouver

Faire le plein d'une voiture fonctionnant à l'hydrogène pour parcourir 650 à 700 km coûte au moins 60 € car le kilo d'hydrogène est vendu environ 10 €, selon les distributeurs. La capacité moyenne du réservoir est aujourd'hui de 6 kg. Le prix est donc équivalent au plein d'une voiture thermique.  De plus, seule une cinquantaine de stations existent actuellement en France, dont près de la moitié réparties entre la région Auvergne-Rhône-Alpes et l'Île-de-France. Dans le monde, on en trouve seulement quelques centaines. En effet, leur installation coûte très cher (plus d'un million d'euros) et dépend de la demande, encore marginale. Inutile donc de préciser qu'à moins d'habiter dans une zone qui dispose d'une telle station, avoir une voiture hydrogène relève de la gageure.

Afin de pallier ces manques, la Commissaire européenne aux Transports, Adina VALEAN, a pour projet d'installer une station tous les 150 kilomètres sur tout le territoire communautaire à l'horizon 2030. En outre, une baisse de prix à 6 €/kg d'ici 2027 pourrait rendre ce carburant plus compétitif sur le marché.

Un risque accru en cas d'accident

Avant la commercialisation, la voiture hydrogène subit des tests plus poussés que les voitures électriques et thermiques car l'hydrogène est un gaz hautement inflammable. Le risque n'est donc pas tout à fait éliminé en cas de choc violent, et ce malgré tous les équipements de sécurité présents sur le véhicule. C'est d'ailleurs cette inflammabilité extrême qui a signé la fin des zeppelins… Si la voiture à hydrogène restera encore longtemps en marge du parc automobile grand public en raison de ses défauts non résolus à ce jour, ce carburant reste intéressant pour les professionnels et les transports en commun. Prometteur, l'hydrogène fait partie des carburants étudiés dans l'aviation, le transport maritime et ferroviaire, le fret routier, les véhicules utilitaires…

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