Hydrogène : l'autre conduite électrique

Pourtant, alors qu’on pense tous à des voitures équipées de batteries surdimensionnées, il existe une autre solution : la pile à combustible. Cette technologie convertit l'hydrogène en électricité pour alimenter un moteur électrique. S'agit-il d'une alternative viable et est-elle vraiment si écologique que cela ?

• Rouler à l'hydrogène ?
• Qu'est-ce que l'hydrogène ?
• Pile à combustible sans combustion
• Déjà sur le marché
• Une alternative utile ?
• Où faire le plein ?
• Réellement écolo ?
• Alors : tout à l'hydrogène ou pas ?

Rouler à l'hydrogène ?

Ceux qui ne sont pas convaincus par les avantages des voitures électriques voient surtout les aspects négatifs de la conduite électrique : autonomie trop limitée, temps de charge trop longs (par rapport au plein d'une voiture thermique), batteries lourdes avec des matériaux rares et un poids élevé. Que se passerait-il si vous pouviez rouler à électricité sans ces inconvénients, tout en profitant des avantages, tels que le silence, le couple instantané et l'absence d'émissions locales ? C'est le principe des voitures à hydrogène.

Qu'est-ce que l'hydrogène ?

L'hydrogène gazeux (H2) est un combustible non fossile qui ne contient pas de carbone. Il se compose de deux particules d'hydrogène, l'élément le plus léger et le plus abondant de notre atmosphère. Cependant, l'hydrogène n'existe pas seul, mais toujours en combinaison avec d'autres éléments. Par exemple, dans l'eau, où deux molécules d'hydrogène (H) sont couplées à une molécule d'oxygène (O) pour former H2O. L'hydrogène gazeux est produit en séparant les molécules d'hydrogène d'autres molécules, souvent sur la base de l’électrolyse. Pour ce faire, il faut de l'électricité. Si elle provient de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie solaire ou éolienne, on produit de « l'hydrogène vert », considéré comme respectueux de l'environnement. En séparant les molécules d'hydrogène, celles-ci deviennent un vecteur d'énergie, car l'énergie est restituée lorsqu'elles sont recombinées avec d'autres molécules.

Pile à combustible sans combustion

Dans le passé, des expériences de combustion d'hydrogène gazeux dans des moteurs à combustion ont été menées, mais elles ne se sont pas révélées très efficaces. Aujourd'hui, ces applications sont réexaminées. Yamaha, par exemple, développe pour Toyota un V8 fonctionnant à l'hydrogène. De telles applications sont également explorées dans diverses disciplines de course. Cependant, l'application la plus courante de l'hydrogène pour les voitures, les camionnettes et les camions est la pile à combustible. Contrairement à ce que son nom suggère, elle ne brûle pas d'hydrogène, mais combine l'hydrogène avec l'oxygène présent en abondance dans l'air. Cela libère de l'électricité qui peut être utilisée pour faire fonctionner un moteur électrique. Le seul produit résiduel est la vapeur d'eau qui s'échappe du pot d'échappement. Propre.

Déjà sur le marché

Cela vous semble être un futur lointain ? Ce n'est pas le cas, car aujourd'hui, en Belgique aussi, on peut acheter de voitures qui utilisent une pile à combustible. Certes, elles ne sont pas nombreuses. Il y en a deux, pour être précis : la Hyundai Nexo, un SUV, et la Toyota Mirai, une berline. Ces deux modèles ne sont pas abordables : la Toyota se situe juste en dessous de 70 000 € et la Hyundai juste au-dessus de ce montant. En revanche, vous paierez à peu près le même montant pour une voiture électrique (à batterie) avec une autonomie similaire (environ 500 à 600 km) dans la plupart des cas. BMW a lancé un projet pilote avec l'iX5 Hydrogen, en déployant une flotte utilisant des piles à combustible de Toyota.

En outre, Renault et Stellantis (Peugeot/Citroën/Opel) vendent également des fourgons équipés de piles à combustible et d'une petite batterie (servant de tampon) dans un certain nombre de pays, mais le prix de ces modèles n'est pas très compétitif pour l'instant. Hyundai dispose également d'une flotte test de camions fonctionnant à l'hydrogène dans un certain nombre de pays, Ford envisage une camionnette E-Transit à pile à combustible, et plusieurs autres projets pilotes sont en cours.

Une alternative utile ?

Comment ces voitures à pile à combustible roulent-elles ? Exactement comme un modèle électrique ! Eh oui, car les voitures à pile à combustible fonctionnent également à l'électricité. Elles sont donc silencieuses, avec un couple instantané élevé et sans émissions locales. Seulement, elles tirent l'électricité nécessaire non pas d'une batterie, mais d'une pile à combustible alimentée par de l'hydrogène provenant d'un ou de plusieurs réservoirs dans lesquels l'hydrogène est stocké à une pression de 700 bars. Le seul produit résiduel est donc la vapeur d'eau.

La consommation des voitures sur le marché tourne autour de 1 kg d'hydrogène pour 100 kilomètres, avec suffisamment d'hydrogène dans leurs réservoirs pour parcourir environ 500 à 600 km. Et lorsque le réservoir est vide, tout comme un modèle au GPL ou au CNG, il faut 5 minutes pour faire le plein et retrouver toute son autonomie. Aussi écologique que la batterie électrique, mais le ravitaillement est beaucoup plus rapide que la recharge !

Où faire le plein ?

Cela semble idéal, mais le problème est qu'il n'y a actuellement pas ou peu de stations d’hydrogène dans notre pays : environ cinq, bien que le réseau d'hydrogène soit en train d'être étendu, principalement par Dats24, branche carburant du groupe Colruyt. Si vous n'habitez pas à proximité d'une station, il faudra faire un long détour pour faire le plein, alors que vous pouvez recharger votre voiture électrique pratiquement partout où il y a une station de recharge ou même une simple prise de courant.

À cet égard, la conduite à l'hydrogène aujourd'hui est similaire à la conduite électrique à ses débuts, lorsque l'infrastructure publique était beaucoup plus limitée qu'aujourd'hui. En outre, vous devez déjà réfléchir soigneusement à votre destination de vacances si vous voulez voyager avec votre voiture à hydrogène. Aller en Allemagne n'est pas un problème, car vous y trouverez de nombreuses stations-service, que vous pourrez toutes payer avec une carte de réseau H2 Mobility. Vous trouverez également quelques stations-service aux Pays-Bas, mais en France, par exemple, l'offre est quasiment inexistante. Voilà qui rend un voyage dans le Sud particulièrement compliqué…

Réellement écolo ?

L'autre question est de savoir à quel point tout cela est écologique. Comme pour une voiture électrique, les émissions locales nocives pendant la conduite sont nulles, avec seulement de la vapeur d'eau inoffensive. Mais bien sûr, il faut produire l'électricité nécessaire à la fabrication de l'hydrogène, qui doit bien venir de quelque part. Si cette électricité est verte, le bilan global est évidemment déjà plus positif que si l'on utilise des combustibles fossiles pour produire cette électricité. Si l'on considère ensuite que le surplus d'énergie verte (éolien la nuit ou solaire lors d’une journée ensoleillée) peut être converti en hydrogène, il pourrait s'agir d'une solution idéale.

D'un autre côté, la production d'hydrogène n'est généralement pas très efficace, ce qui signifie que charger cette énergie directement dans une voiture électrique est en fin de compte meilleur pour le climat. Il y a aussi un impact en termes d'énergie et de matériaux pour la production de batteries qui pèse sur le tableau écologique global. En d’autres termes : ce n'est pas une histoire simple lorsque l'on compare les piles à combustible à l'hydrogène à la conduite électrique à batterie.

Alors : tout à l'hydrogène ou pas ?

La réponse à la question de savoir si l'hydrogène est ou pourrait devenir à l'avenir une alternative à la voiture électrique est sujette à débat. À l'heure actuelle, ce n'est pas encore très pratique en Belgique en raison de l'infrastructure de ravitaillement limitée, bien que l'on y travaille. Toutefois, les spécialistes semblent s'accorder sur le fait que pour les voitures plus compactes, les motorisations électriques à batterie sont préférables, tandis que pour les modèles plus grands, les camionnettes ou les camions, qui doivent parcourir de plus longues distances, les piles à combustible pourraient devenir une alternative. En effet, les batteries nécessaires pour assurer une autonomie suffisante pourraient peser trop lourd dans ce cas, ce qui en limiterait l'intérêt pratique.

Enfin, la question se pose de savoir si les capacités de production d'hydrogène vert seront suffisantes pour servir à la fois l'industrie (le secteur de l'acier est demandeur, par exemple) et le secteur de la mobilité. On le saura sans doute en temps voulu.