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(24/09/19  -  L’hydrogène, poids plume aux deux visages. Atomes, portraits de familles (2/9). A l’occasion des 150 ans du tableau périodique des éléments, créé par Dmitri Mendeleïev, zoom sur la première des ses 118 cases, occupée par le plus léger.

Atomes, portraits de familles (2/9). A l’occasion des 150 ans du tableau périodique des éléments, créé par Dmitri Mendeleïev, zoom sur la première de ses 118 cases, occupée par le plus léger.
Pour débuter cette visite du vénérable tableau périodique de Mendeleïev, dont on fête le cent cinquantième anniversaire, sautons sur la première de ses 118 cases. On tombe sur celle du plus léger des noyaux, mais aussi le plus abondant dans l’Univers, l’hydrogène. Impossible de faire plus simple : un seul électron orbite autour d’un unique proton.

Cet électron célibataire confère une forte réactivité à l’hydrogène, qui adore s’associer avec un de ses congénères pour former l’hydrogène moléculaire, H2, gazeux dans les conditions normales de température et de pression et qui a été le premier gaz découvert par les chimistes au XVIIIe siècle. Cette paire est si commune qu’on l’appelle « hydrogène », plutôt que par son vrai nom, dihydrogène.

Ce n’est là que l’une des multiples transformations de ce Janus qui, comme beaucoup d’atomes, se révèle tantôt bénéfique, tantôt nocif. (Le Monde.fr) Abo.

 

13/09/19  -  « L’hydrogène ne remplacera jamais le pétrole, pour la simple raison que ce n’est pas une source d’énergie, mais simplement un vecteur (transporteur) d’énergie. Dit autrement, il n’y a pas de gisements d’hydrogène comme il y a des gisements de pétrole. L’hydrogène doit être fabriqué comme est fabriquée l’électricité, autre vecteur d’énergie. Et comme pour l’électricité, son bilan carbone dépend de son mode d’élaboration, mais, avantage par rapport à l’électricité, il peut se stocker et compenser les variations de production des énergies renouvelables de types solaire ou éolien. Le procédé actuel de production d’hydrogène (vaporeformage), bien que plus rentable économiquement, n’est pas viable à moyen terme du fait de son bilan carbone. Il sera vraisemblablement remplacé dans les années à venir par l’électrolyse de l’eau. Les deux vecteurs d’énergie d’une société décarbonée devraient être l’électricité verte et l’hydrogène, avec un avantage pour ce dernier en matière de stockage ». Pierre Locher.  (la-croix.com)

 

23/07/19  -  Un responsable néerlandais appelle la Commission à créer  un marché européen de l’hydrogène, pour permettre à la filière de se structurer. Mais les avantages de cette énergie verte ne font pas l’unanimité.

L’hydrogène vert – celui provenant des énergies renouvelables –est considéré comme le Graal de l’énergie verte par les partisans de l’énergie propre car il n’émet presque pas d’émissions et peut être stocké pour une période de temps prolongée, contrairement à l’électricité.

Mais l’hydrogène vert n’est pas encore produit à une échelle commerciale, et ce processus qui pourrait prendre plus d’une décennie. Et les experts de l’énergie affirment que l’hydrogène gris – celui provenant du gaz naturel – est une étape nécessaire pour y arriver.

« Ce qu’ils appellent l’hydrogène gris et qui est déjà utilisé par l’industrie est un tremplin évident car il est déjà là », a déclaré Noé van Hulst, spécialiste de l’hydrogène au ministère néerlandais des affaires économiques et de la politique climatique.

Environ 70 millions de tonnes d’hydrogène sont actuellement utilisés dans le monde entier, surtout pour le raffinage du pétrole et la production chimique, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE).

Le principal avantage est que l’hydrogène n’émet aucun CO2 lors de sa combustion et peut fournir un combustible propre pour les industries de transformation comme la sidérurgie, la pétrochimie et la cimenterie, qui émettent sinon beaucoup de carbone. L’inconvénient est que l’hydrogène est fait entièrement à partir de combustibles fossiles, associés à des émissions de CO2 significatives.

Pour Noé van Hulst, la solution est donc simple : « il suffit de verdir l’hydrogène gris », en utilisant la technologie de stockage et captage du carbone pour enterrer les émissions sous terre. C’est ce qu’on appelle l’hydrogène bleu et cela permettra de faire évoluer le marché….( https://www.euractiv.fr/section/energie/news/dutch-urge-swift-eu-hydrogen-push-to-cut-industry-transport-emissions/)

 

 -  26/10/18  -  Longtemps considérée comme un mode d’alimentation futuriste, la filière hydrogène fleurit aujourd’hui et semble offrir de nouvelles perspectives aux modes de transport propres. Ainsi, l’hydrogène ne permet pas seulement une utilisation sans émission de gaz à effet de serre, mais se positionne également comme une solution de stockage pour les énergies renouvelables.

En juin 2018, le plan de déploiement de l'hydrogène pour la transition énergétique a été présenté dans le cadre du plan climat et une mission parlementaire concernant le développement de la filière hydrogène dans le ferroviaire a été initiée. En juillet 2018, le gouvernement a présenté ses propositions de mesures pour la loi d'orientation des mobilités tant attendue, et entend "amorcer le développement de l'hydrogène comme outil d'une mobilité décarbonée". En septembre 2018, le premier train à hydrogène d'Alstom a été lancé en Allemagne et en octobre 2018, l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie (ADEME) a lancé un appel à projets sur la mobilité hydrogène.

Une transition de l'hydrogène "gris" à "vert"

En 2017, 96 % de la production mondiale d'hydrogène a été réalisée à partir d'hydrocarbures ce qui implique une émission de 13 kg de CO2 pour 1 kg d'hydrogène produit. Ce mode de production d'hydrogène est aujourd'hui appelé "l'hydrogène gris" et est à l'origine des principales critiques visant la filière. Néanmoins, l'hydrogène peut également s'obtenir par électrolyse, la photo-électrolyse de l'eau, la dissociation thermochimique de l'eau et l'utilisation de micro-organismes photosynthétiques ; l'électrolyse étant le moyen de production d'hydrogène "vert" le plus courant qui peine aujourd'hui à proposer un coût compétitif vis-à-vis des hydrocarbures.

Dans le cadre des mesures prises par le plan Hulot pour le développement de la filière hydrogène, l'achat des électrolyseurs devrait être subventionné à 20 %, mais le réel combat repose sur le coût de l'électricité qui représente 80 % du coût de la production hydrogène par électrolyse. Compte tenu de ce constat, de nombreux acteurs de la filière plébiscitent un hydrogène "gris" dans un premier temps afin de limiter le coût de la "transition hydrogène". Pourtant, le plan hydrogène de Nicolas Hulot et les récentes initiatives européennes autour de l'hydrogène s'orientent vers une focalisation sur un mode de production "hydrogène vert".

En effet, non seulement le coût de la production par électrolyse diminue, mais les défis technologiques liés au transport de l'hydrogène et à son stockage semblent progressivement trouver des solutions fiables. Ceci permet de concentrer les efforts politiques sur la production "verte" qui est essentielle pour l'intégrité et l'avenir de la filière hydrogène. La filière en France a, depuis 2018, une opportunité pour développer la réelle énergie verte du futur qui fait d'ores et déjà partie du présent et ne devrait pas s'embourber dans un développement semi-vert qui lui nuirait à terme. De nombreuses avancées telles que l'exonération de taxes pour les projets de production d'hydrogène décarbonée sont envisageables.

Un travail sur les matériaux de stockage

L'hydrogène pourrait être la solution pour remplacer les 20 % de circulations ferroviaires qui fonctionnent au diesel et dans un futur plus lointain, une solution pour remplacer le parc automobile à moteur thermique en combinaison avec la voiture électrique. Pour le parc ferroviaire, la technologie d'alimentation à travers des piles à combustible à hydrogène est mature comme l'a démontré la mise en service du train Coradia iLint d'Alstom en Allemagne ayant une vitesse maximale de 140 km/h et une autonomie de 1 000 kilomètres.

Néanmoins, pour imaginer des vitesses plus importantes qui permettraient d'élargir le marché pour les trains à hydrogène, le travail de recherche de la filière hydrogène devrait se focaliser sur les modes de stockage. En effet, des études considérables ont permis d'obtenir des piles à combustible à hydrogène compactes et ainsi possiblement embarquées.

Aujourd'hui, à 700 bars, il est possible de stocker 42 kg par m3, soit 238 litres pour 1 kg. Seul le stockage gazeux permet actuellement une autonomie comparable à celle offerte par le pétrole. Un tel réservoir de 100 kg coûte environ 2 000 euros, dont 40 % environ pour la matrice de fibre de carbone de l'enveloppe du réservoir. Un progrès sur les matériaux composites et les polymères qui constituent l'enveloppe interne destinée à prévenir les fuites, ainsi que sur les nanomatériaux qui augmenteraient la résistance des réservoirs, pourrait diminuer la taille et le coût des contenants. 

La filière a su convaincre du potentiel de l'hydrogène pour des applications mobiles et faire face au premier challenge posé par la technologie : la sécurité liée au transport et au stockage. Les projets de mobilité hydrogène se multiplient et la commercialisation de technologies hydrogène se développe dans l'automobile comme avec la Toyota Mirai, mais également dans le ferroviaire avec le train Coradia iLint d'Alstom. En parallèle, les orientations politiques se structurent afin de développer la filière hydrogène, mais deux défis principaux restent présents pour le bon développement de la technologie : le mode de production et les matériaux de stockage.

(https://www.lesechos.fr/idees-debats/cercle/cercle-188120-opinion-la-production-et-le-stockage-deux-variables-essentielles-pour-une-filiere-hydrogene-en-plein-developpement-2217069.php)

-  18/10/18  -  « La voiture électrique à pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène (gaz le plus efficace pour créer le phénomène chimique produisant un courant électrique) est une solution alternative à la batterie.

Un peu d’histoire : La pile à combustible date de… 1839. Cette invention pouvait fonctionner à l’alcool, au pétrole ou à l’hydrogène. Mais il faudra attendre la conquête de la Lune dans les années 60 (missions Apollo) pour qu’elle sorte de l’ombre des laboratoires. Celle-ci fonctionne alors à l’hydrogène, gaz le plus efficace pour créer le phénomène chimique produisant un courant électrique. C’est aussi à cette époque que General Motors teste la technologie dans un concept automobile, en 1966.

L’hydrogène  -  Un réseau en développement ... »(https://www.moniteurautomobile.be/conseils-auto/generalites/hydrogene-pile-a-combustible-fcev-tout-savoir.html )


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L’HYDROGENE       
-  Commentaires  -  Références


Énergies durables :

Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV)

Une page rédigée par Olivier Duquesne le 18.10.2018 du site « Le MONITEUR Automobile. Be »

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