Vision technologique: véhicule électrique avec pile et électrolyseur à hydrogène

A quand une voiture électrique à hydrogène rechargeable sur mes panneaux photovoltaïques?

A quand une voiture électrique à hydrogène rechargeable sur mes panneaux photovoltaïques?

L’année passée, un billet de ce blog proposait d’installer un électroyseur dans une voiture à hydrogène.

 Un véhicle qui prend l’hydrogène comme carburant ne produit aucune pollution en roulant. C’est de l’eau qui sort du port d’échappement. Ce véhicule peut être équipé, soit d’un moteur à explosion, soit d’un moteur électrique.

Si je ne m'abuse, il y a déjà une bonne dizaine d’années BMW a été le principal pionnier dans le développement de grosses berlines avec moteur à explosion d'hydrogène.

Mais de nos jours, tout porte à penser que la plupart des voitures et véhicules à hydrogène du futur (sauf les avions à hydrogène) seront équipés d’un moteur électrique et d’une pile à combustible, en occurrence une pile à hydrogène.

L’avantage principal de l’hydrogène comme carburant pour les voitures, c’est qu’on peut faire le plein comme avec l’essence ou le diesel et que l’autonomie est comparable à celle des voitures à essence ou diesel.

Un autre avantage du carburant hydrogène, c’est qu’il peut mouvoir de très gros véhicules : camions, bus, trains, bateaux et avions. Impossible bien évidemment d’extrapoler la technologie des voitures ésuipées de batteries au lithium pour de tels mastodontes.

Ceci dit, au plan environnemental, un véhicule à hydrogène n’a de sens que si cet hydrogène est renouvelable. Pour cela, cet hydrogène doit être produit, non pas par des réactions chimiques à base de pétrole ou autre combustible fossible, mais par simple électrolyse de l’eau, en utilisant des sources d’électricité renouvelable, principalement l’éolien et le photovoltaïque.

Ce que je voudrais voir arriver sur le marché, ce sont des véhicules électriques (et d’abord des voitures électriques) avec piles à combustible H2 qui seraient aussi équipés d’un électrolyseur.

Un précédent billet sur ce blog explique que l’hydrogène renouvelable est un jeu d’enfants. En l’occurrence, un jouet permet de montrer qu’il est très simple de produire de l’hydrogène en utilisant uniquement l'énergie solaire, puis de l’utiliser immédiatement pour faire avancer une petite voiture. Mais qu’est-ce qu’on attend pour mettre l’électrolyseur dans la voiture et pour déployer cette technologie pour des voitures normales?

Placer un électrolyseur dans une voiture présenterait trois avantages majeurs :

1) En matière de transition énergétique, en attendant le déploiement de pompes à hydrogène dans les stations services, cela permettrait à des pionniers de recharger leur voiture à hydrogène chez eux, comme cela se passe pour les voitures électriques actuellement sur le marché. Bien sûr, c’est une solution transitoire, en attendant que l’énergie électrique cesse d’être produite à base de matériaux fossiles (uranium, pétrole, charbon, gaz naturel). Au moins, ces vieilles formes d’énergie mortifères serviraient ainsi à soutenir l’avènement de véhicules propres.

2) Puisque ce qui sort du pot d’échappement d’un voiture à hydrogène, c’est de l’eau, pourquoi ne pas collecter cette eau dans un réservoir à l’intérieur du véhicule ? L’énergie récupérée au freinage permettrait de faire fonctionner l’électrolyseur pour produire de l’hydrogène qui serait injecté dans le réservoir à hydrogène. Grâce à son électrolyseur, la voiture électrique à hydrogène deviendrait ainsi une hybride, mais une hybride sans batterie au lithium et donc plus légère.

3) Un véhicule électrique à hydrogène équipé d’un électrolyseur serait adaptable et présenterait une grande souplesse d'utilisation quant au ravitaillement, puisqu’il pourrait être alimenté de deux façons : soit par une pompe en station service, soit par une prise d’électricité n’importe à la maison, au travail, ou sur des parkings équipés de prises électriques.

  • Contrairement à la voiture électrique actuelle qui ne peut pas être rechargée rapidement, la voiture électrique à hydrogène pourra être rechargée en carburant aussi vite qu’une voiture à essence ou au gasoil.
  • Contrairement à une voiture électrique à hydrogène actuelle, la voiture électrique à hydrogène avec électrolyseur pourra être rechargée en hydrogène lentement n’importe où une prise d’électricité est disponible.

Dès lors, il serait possible pour l’utilisateur d’optimiser la fourniture d’hydrogène en fonction de critères pratiques ou écologiques. Par exemple sur un plan pratique, chacun pourra faire le plein d’hydrogène dans son garage en branchant la voiture à l’électricité… tout en veillant au préalable à remplir son réservoir d’eau. Autre exemple sur un plan écologique, pour ceux qui (comme moi) disposent de panneaux photovoltaïques sur leur toit, ce sera rentable (et passionnant) de recharger sa voiture électrique à hydrogène en profitant directement des rayons du soleil, au lieu de renvoyer des surplus inutilisés sur le réseau avec les pertes de rendement que cela représente s’il s’agit de stocker cette énergie pour la retrouver ensuite disponible à la pompe d’une station service.

Remarque1: j'imagine que n'importe quel véhicule de la famille hydrogène pourrait être équipé d'un électrolyseur, pas seulement les véhicules majoritaires dans cette famille, à savoir ceux qui disposent d'une pile à hydrogène. Les autres (à savoir ceux qui n'ont pas de pile à hydrogène, mais utilisent un moteur à explosion) pourraient tout aussi bien être ravitailler par un électrolyseur interne branché à une prise de courant externe. De même, ces véhicules pourraient être des hybrides dont l'électrolyseur remplirait le réservoir d'hydrogène avec l'énergie récupérée au freinage et l'eau récupérée à la sortie de l'échappement.

Remarque2: au lieu d'un électrolyseur intégré sous le capot du véhicule à hydrogène, on peut aussi imaginer un électrolyseur domestique externe. Ce serait un accessoire qui resterait à la maison et permettrait de faire une recharge en hydrogène quand la voiture rentre au bercail.

Si une voiture avec électrolyseur existe déjà, faites-le moi savoir...

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