L’hydrogène, cet hallucinogène

Les faits sont têtus et la physique impitoyable.

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L’hydrogène, cet hallucinogène

Publié le 4 juin 2018
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Par Michel Gay.

Depuis plusieurs décennies des études et des articles nous font régulièrement miroiter que l’hydrogène (H2) pourrait être un moyen de stocker l’énergie, notamment, le surplus d’électricité produit par des énergies intermittentes comme les éoliennes et les panneaux photovoltaïques. Il serait alors injecté dans le réseau actuel de gaz naturel ou retransformé en électricité dans une pile à combustible (PAC), par exemple. Il pourrait aussi remplacer l’essence et le diesel dans nos véhicules.

Certains évoquent même une future « civilisation de l’hydrogène ». Qu’en est-il vraiment ?

L’hydrogène (H2) est une énergie qui apparaît merveilleuse. Elle est même euphorisante, voire « stupéfiante »…. Avec l’H2, certains voient la vie en rose et auraient tendance à prendre leurs rêves pour des réalités. L’avenir énergétique du monde devient simple, radieux et tout devient possible car cette énergie idyllique et « futuriste » semble avoir tous les atouts pour succéder aux carburants fossiles (pétrole, gaz, charbon).

En effet, on peut extraire l’H2 de l’eau. Et l’eau ne manque pas dans les océans et les fleuves. Après avoir brûlé l’H2 pour se chauffer, ou pour actionner directement un moteur à combustion, ou encore après l’avoir transformé en électricité dans une pile à combustible (PAC) pour alimenter un moteur électrique, il se recombine avec l’oxygène de l’air pour redonner… de l’eau. Extraordinaire ! Quoi de plus simple, de plus propre et de plus écologique ? Ce serait donc une énergie disponible en quantité inépuisable, renouvelable et quasiment non polluante. Pourquoi n’y a-t-on pas pensé plus tôt ? Pourquoi n’a-t-elle pas déjà remplacé le pétrole, le gaz naturel et le charbon depuis plus d’un siècle ? En effet, l’H2 a été découvert par Cavendish en 1766 et nommé par Lavoisier en 1783. Le procédé de la pile à combustible (PAC)1 a été découvert en 1838 et la première PAC a été construite en 1841…

Y aurait t-il un complot mondial anti-hydrogène manigancé par des lobbies sournois pour défendre la suprématie du pétrole, du gaz et du charbon, voire du nucléaire ?
D’où vient l’hydrogène ?

Bien que l’hydrogène soit l’élément le plus abondant sur la planète, il n’existe pas de puits ni de source d’H2. Il est combiné à d’autres éléments, notamment à l’oxygène sous forme d’eau (H2O) et au carbone sous forme de méthane (CH4). Ce n’est pas une source d’énergie exploitable qui existe à l’état naturel sur terre2. L’H2, comme l’électricité, doit être produit et permet de transporter de l’énergie d’un endroit à un autre ou de la stocker avant son utilisation. On dit que c’est un vecteur d’énergie.

La fabrication de l’H2 est coûteuse en énergie. Pour l’obtenir en grande quantité, il faut le séparer d’autres éléments, soit par électrolyse de l’eau (il faut donc produire de grandes quantités d’électricité), soit par des procédés thermiques ou chimiques à l’aide d’une autre énergie source… qui doit être abondante et bon marché. L’énergie nucléaire semble une bonne candidate (la seule ?) lorsqu’on a retiré le pétrole, le gaz et le charbon. Les énergies solaires et éoliennes ne pourront que servir d’appoints marginaux (surplus ponctuels de productions électriques) devant l’énormité des besoins d’un pays ou du monde.

Pour remplacer, même partiellement, les sept milliards de tonnes équivalent pétrole (7MdTep) de pétrole et de gaz (uniquement) consommées par an dans le monde3 par de l’H2, les seules solutions viables actuellement envisagées sont l’électrolyse et la thermolyse4 de l’eau pour produire les milliards de tonnes d’H2 nécessaires par an.

Bien entendu, l’H2 n’est une énergie potentiellement formidable que si elle est extraite de l’eau !
En effet, pour des raisons de coûts, l’H2 est aujourd’hui extrait du pétrole, du gaz et du charbon qu’il est censé remplacer… car c’est plus pratique et moins cher.

Comment utiliser l’hydrogène ?

Les propriétés physiques de l’H2 en font un gaz encombrant.
À la pression atmosphérique, trois mètres cubes (m3) d’H2 (3000 litres) contiennent l’équivalent en énergie d’un litre d’essence (9 kWh). On comprime donc généralement l’H2 à 200 fois la pression atmosphérique (200 bars5), ou à 700 bars, ou on le liquéfie, ce qui consomme de plus en plus d’énergie à chaque étape.
Il ne faut alors plus que 7 litres d’H2 à 700 bars ou 4 litres d’H2 liquide (à – 253°C dans un contenant isolant et volumineux) pour disposer de l’équivalent énergétique d’un litre d’essence.

  • Dans les véhicules ?

L’hydrogène liquide est difficile à conserver dans des voitures particulières (fuites). Par rapport à l’essence, pour parcourir 600 km, aujourd’hui le meilleur compromis est le réservoir d’hydrogène sous pression à 700 bars qui est près de dix fois plus gros que le réservoir d’essence (400 litres au lieu de 42 litres) et six fois plus lourd (240 kg au lieu de 40 kg).
On peut cependant encore l’insérer dans une voiture moyenne, même s’il y a forcément moins de place disponible et de charge utile restante.

Il en coûterait aujourd’hui au minimum 17 € TTC pour faire 100 km avec de l’H2 issu d’une électrolyse industrielle6, alors que 7 l d’essence à 1,5€ TTC coûtent 10,5€ … et que 7l d’essence à 2€ coûtent 14€.
Il faudrait atteindre au minimum 2,5 € le litre (7 x 2,5 = 17,5 €) pour commencer à être financièrement concurrentiel, compte tenu des inconvénients (poids, volume, autonomie, recharges,…).

  • En stockage d’électricité ?

À partir de l’électricité initiale, il y a une perte de 50 % d’énergie pour obtenir de l’H2 sous pression à 700 bars et jusqu’à 60% pour obtenir de l’H2 liquide. Puis, au minimum, une nouvelle perte de 50% intervient pour transformer l’H2 en électricité dans une PAC. Le rendement global en y incluant les pertes diverses (transport, stockage,…) est donc de moins de 25% (il y a plus de 75% de pertes).
Pour 100 kWh d’électricité à stocker, le « système hydrogène » n’en restitue que 25 kWh.
Le coût de l’électricité « sortante » (celle qui a été stockée sous forme d’H2) est donc au minimum quatre fois plus élevé que le prix de l’électricité « entrante » (qui sert à produire l’H2), sans compter l’amortissement du prix de la PAC et le coût de la main d’œuvre.

La possibilité d’injecter l’H2 dans le réseau de gaz naturel soulève quelques problèmes techniques :

  1. par comparaison avec le gaz naturel, l’énergie dépensée pour son transport est trois fois plus importante,
  2. les fuites (dues à la petite taille de la molécule d’hydrogène) entraînent des pertes importantes dans le réseau. Après quelques centaines de km, que récupère-t-on à l’autre bout du « tuyau » (le gazoduc) ?

Conclusion

L’usage énergétique de l’H2 est actuellement quasiment inexistant au niveau mondial (1% pour les fusées) parce qu’il est difficile à manier, conditionner, transporter, stocker… ce qui le rend peu pratique à utiliser et très coûteux à exploiter.

Dans ces conditions, en dehors d’opérations publicitaires ciblées et de projets expérimentaux (parfois « bidons ») subventionnés par les contribuables, l’H2 ne succédera certainement pas au pétrole ni au gaz naturel (méthane) avant longtemps. Le processus vers une « civilisation de l’hydrogène » ne débutera pas avant au moins 50 ans.

Il faut surtout retenir que l’économie hydrogène consomme en amont 75% à 90 % de l’énergie produite par une autre source d’énergie (nucléaire, vent, soleil, biomasse,…) pour n’en livrer que 10 à 25% à l’utilisateur final à un coût durablement élevé. Il faudra vraiment en avoir besoin pour gaspiller autant d’énergie et donc … d’argent.

S’engagera-t-on dans cette gabegie énergétique et financière ?

En tant qu’énergie pouvant répondre aux besoins de l’humanité, l’H2 est une difficile solution d’avenir qui risque malheureusement de le rester longtemps.

Annexes :

Cet article a été publié une première fois en 2015

  1.  http://www.planete-hydrogene.com/fr/lhydrogene/son-histoire-2/sa-decouverte.html
  2.  Sauf sous forme diffuse découverte récemment et inexploitable. »Le Monde » du 11 avril 2013 http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/04/11/la-decouverte-de-sources-d-hydrogene-ouvre-la-voie-a-une-nouvelle-energie_3158136_3244.html
  3.  En 2010, consommation monde (IEA 2012) : pétrole = 4,2 MdTep, gaz = 2,7 MdTe
  4.  On chauffe l’eau entre 900°C et 3000 °C pour « casser » la molécule d’eau (H2O) en hydrogène et en oxygène.
  5.  Par simplification on assimile un bar (b) = une atmosphère = 1013 millibars. 200 b = 200 fois la pression atmosphérique normale.
  6.   Voir justifications en annexe 1.
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  • « S’engagera-t-on dans cette gabegie énergétique et financière ? »

    Comme si ce détail posait le moindre cas de conscience à nos bienaimés maîtres !

    • Pour faire H2 il faut hydrolyse donc c’est le serpent qui se mord la queue.

    • OK. Pas de H2… Plus de pétrole non plus… et les batteries au lithium c’est moche. M. Gay veut-il bien nous dire ce que l’on donne a manger a nos voitures pour le siècle que nous venons d’entamer ?

  • On sait depuis 1937 et la catastrophe du Hindenbourg que l’hydrogène est passablement « ingérable ». Les écolos sont des poètes. Que ce soit pour les piles à combustible, la synthèse de carburant, le stockage et le transport les solutions réalistes passent par des carburants « carbonés » plus faciles à manipuler et de préférences liquides (ou simplement liquéfiables sans pression extrême).

    Je me demande comment les constructeurs automobile ont pu se laisser entrainer dans les recherches sur les véhicules à hydrogène, au vu des problèmes de cout, de sécurité et d’infrastructure. ? On n’en entend plus beaucoup parler il me semble.

    • Les constructeurs développent des véhicules à H2 pour les mêmes raisons que des véhicules 100% électrique ou hybride qui représentent environ 5% des ventes : la magie des normes qui permet de rendre rentable le développement de solution totalement inutile.

      http://www.rac-f.org/IMG/pdf/RAC_-_Reglement_emissions_de_CO2_vehicules_particuliersVF-2.pdf

      Pour faire simple plus vous vendez de véhicules faiblement émetteurs plus vous pouvez vendre de véhicules fortement émetteurs, et comme en plus les constructeurs doivent très bien chasser les subventions européennes pour financer leurs innovation tout ceci devient un business à mon avis très rentable. L’exemple le plus connu en Europe est la BMW série 7 hydrogène qui a été produite à une centaine d’exemplaire tous vendu à des sociétés de locations qui ont du bénéficier d’aide à l’achat de véhicule non polluant.

      Pour en finir avec le bonheur des normes notons que c’est à cause de ses mêmes normes que les constructeurs se sont lancés dans le downsizing (en gros passés d’un 4 cyl atmo à un 3 cyl turbo) qui permet par les tests de pollution et d’émission de CO2 en vigueur de passer les normes alors que ses mêmes moteurs n’apportent strictement rien sur ses points là en conditions réelles d’utilisation et offrent un agrément de conduite bien moindre.

      http://www.caradisiac.com/Downsizing-nous-aurait-on-menti-84324.htm

      Bref le combo normes plus taxes sur l’essence et subvention c’est magique ça permet de développer des solutions hors de prix inutiles mais in fine rentables, mais rassurez-vous ça marche ainsi dans beaucoup d’autre domaines que l’automobile.

      • Effectivement le progrès technique des moteurs est contrarié par les normes administratives et fiscales qui sont le fruit de bureaucrates idéologues. Laissons nos ingénieurs travailler !

    • Je remarque que cet article est franchement contre l’hydrogène comme beaucoup de monde. Hors c’est clairement l’avenir.
      On maitrise mieux les technique de stockage et d’utilisation de l hydrogène par rapport a 1937, voila ce qui a changé., le prix des PACs a aussi beaucoup diminuer notamment car on est en passe d’éliminer le problème du platine (déjà fait en labo).
      Pour produire l’hydrogene il existe des solution bio: fermentation, réacteur a algues, bactéries, cellules photoelectrochimique, et en terme de recherche il y a les nanotechnologie.
      La raison pour laquelle les constructeurs (sauf les français) mise sur l’hydrogène c’est que l’on est bout sur les moteurs thermique, les évolutions sont très minime maintenant pour réduire CO2, NOX et particule sauf a créer des équipements couteux (pieges a nox pour euro6).
      Les véhicules hydrogène sont aussi dangereux que le GPL, c’est a dire qu’il ne le sont pas par contre on ne pourra pas se garer dans les parkings souterrain.

      • Il ya des gens auxquels on aura beau fournir toutes les données chiffrées rendant les choses évidentes et incontournables, et qui continueront à nous enfumer après s’être enfumés eux-mêmes.
        Bof, c’est la vie quoi.

      • Oui en théorie, mais il faudrait voir la question du coût.
        Est ce que demain Mr Tout le Monde pourra se payer une voiture fonctionnant à l’hydrogène?

      • M. Possat :
        Il y a des faits scientifiques que jamais toutes les idéologies écologiques ne pourront renverser :
        le pouvoir calorifique des produits combustibles (données en Kj/mol) :
        – Dihydrogène 286
        – Ethanol 1300
        – Butane 2800
        – Essence 4200
        – Diesel 7600
        Conclusion des faits scientifiques : L’Hydrogène ne pourra jamais être un carburant efficace, ni un stockage de réserve.
        La seule utilisation possible de l’Hydrogène reste la Fusion thermonucléaire ( réacteur ITER), c’est à dire ce qui se passe au cœur des étoiles !

        • merci pour cet éclairage!

          • @ Eric
            Que croyez vous? Qu’au début des voitures à moteur à explosion, tout pecnot pouvait s’offrir une voiture pour se déplacer? Évidemment non!
            Mais comme pour toute industrie, après le modèle T d’Henry Ford, la production en chaîne a permis de diminuer les coûts et booster la production en nombre!
            Bien sûr que l’hydrogène n’est pas encore rentable (comme le pétrole recueilli en fond sous la mer, au début, mais combien de plateformes, actuellement?).

            Miche Gay est un pur défenseur de l’électro-nucléaire français, actuellement bon marché! Pas un expert ni un spécialiste énergétique! Ses articles sont monomaniaques!

            Donc non, BMW a arrêté la production de voitures à hydrogène (mais elle fonctionnait aussi à l’essence!), par manque de stations-service!
            Mais si les « hybrides » seront tolérées en ville, le diesel semble être, sans doute injustement (?), le prochain exclu des centres-villes! Et les véhicules électriques (au prix encore prohibitif) bien accueillis!
            Qui sait où nous conduiront demain la science et la technologie?
            Pour seul un conservateur qui refuse de voir son monde changer (et en théorie progresser): la première centrale nucléaire française a pris son service en 1967 et s’est arrêtée en 1985, attendant depuis son démantèlement toujours pas terminé, 33 ans après, et 21 réacteurs nucléaires sont ainsi à l’arrêt en France!
            Une électricité pas chère, sans doute maintenant, mais un démantèlement de centrale et une conservation sécure des déchets, à très long terme, mal provisionnés, à payer longtemps!
            À moins que la République attende la participation citoyenne pour combler le futur trou des provisions sous-estimées! Comme d’hab’!

            Vous aurez remarqué que je n’ai parlé ni de Three Miles Island, ni de Tchernobyl, ni de Fukushima!

        • Conclure à une supériorité du pétrole sur l’hydrogène aujourd’hui comme demain est raisonnable (surtout dans les transports) et les choix du marché l’ont bien prouvé depuis plus d’un siècle (malgré les normes et subventions). En revanche je ne m’avancerais pas à vouloir trancher un tel débat technologique par des arguments physiques comme vous le faites. En particulier vos énergies molaires sont peu pertinentes : qui se soucie du nombre de moles qu’il a dans son réservoir ? Mieux vaut regarder les énergies massiques et volumiques, réservoir inclus, ce qui confirme que la question est technologique et non scientifique. A ce compte-là, vous brûleriez de l’ADN dans votre moteur, la molécule comptant encore plus de liaisons à casser que le Diesel !

          • @ François
            Que représente une mole d’hydrogène face à a une mole d’une longue chaîne d’hydrocarbure? C’est juste un piège à c…!

        • hum … c’est pas très honnête de prendre une comparaison en données en kJ/mol : elle avantage automatiquement les molécules longues et lourdes.
          sur le plan pratique ne compte que les kJ par unité de volume : litre pour les liquides, m3 pour les gaz, et … pour l’hydrogène ça dépend

          • Vous avez raison. Il faut prendre par gr ou par kg.

          • Donc finalement, qu’est ce qui est le plus énergétique par unité de volume, ou de poids?

            • Google est votre ami. On trouve assez facilement la masse molaire d’un peu tout. On a donc
              Masses molaires en grammes par mole :

              Dihydrogène : 2
              éthanol : 44.07
              Butane : 58.12
              essence : 144
              diesel : 170
              A noter que pour les deux dernier ce sont des valeurs statistiques puisque les carburants en question sont des mélanges de plein de trucs y compris des impuretés.
              Si on croise avec les énergies par moles on trouve très facilement l’énergie de combustion par unité de masse, en kilo-joules par gramme :

              Dihydrogène : 143
              éthanol : 28.22
              Butane : 48.18
              essence : 36.84
              diesel : 44.71

              Il en ressort que par masse de matière l’hydrogène est plus énergétique en combustion. Ce qui n’est pas hyper pertinent malgré tout, il faut plutôt voir par volume que par masse, à condition de sécurité identique (OK, ça ça peut évoluer avec la technologie) les réservoirs n’étant en général qu’une fraction assez faible de la masse mais un volume conséquent et un risque important.
              Si on se limite au volume sans précision de sécurité, et là encore avec les chiffres récupérés via Google, les masses volumiques sont respectivement de 70.973, 789, 585, 720 et 840kg/m³ en prenant l’hypothèse de forme liquide pour les gaz (impliquant haute pression ou basse température, donc pas simple à gérer en pratique, mais passons). On obtient donc les valeurs finales importantes : kilo joules par mètre cube

              Dihydrogène : 10.15
              Éthanol : 22.26
              Butane : 28.18
              Essence : 26.53
              Diesel : 37.55

              Il en ressort que l’essence est deux fois et demi plus énergétique que l’hydrogène liquide, et le diesel près de quatre fois, alors que les réservoirs pour ces deux carburants sont simples, faciles et léger, ce qui l’est pas franchement le cas de l’hydrogène. Bref, c’est pas gagné pour que ça soit l’avenir. Sauf s’il n’y a plus moyen d’avoir d’essence ou de diesel. Mais il me semble que d’un point de vue technologique il est plus simple de produire de l’essence ou gasoil synthétiques que d’utiliser de l’hydrogène liquide.

              Ne reste plus que le délire eco-conscientisé et citoyen…

              • @ Franz
                OK! Je suis d’accord!
                Mais là où une énergie fossile produit du CO2 (et d’autres « toxiques »), corps servant idiotement, maintenant, comme « mesure-étalon et symbole de la pollution atmosphérique », l’hydrogène, par oxydation ne produit que de l’eau! Il y a plus qu’une nuance!

            • Google est votre ami. On trouve assez facilement la masse molaire d’un peu tout. On a donc
              Masses molaires en grammes par mole :

              Dihydrogène : 2
              éthanol : 44.07
              Butane : 58.12
              essence : 144
              diesel : 170

              A noter que pour les deux dernier ce sont des valeurs statistiques puisque les carburants en question sont des mélanges de plein de trucs y compris des impuretés.
              Si on croise avec les énergies par moles on trouve très facilement l’énergie de combustion par unité de masse, en kilo-joules par gramme :

              Dihydrogène : 143
              éthanol : 28.22
              Butane : 48.18
              essence : 36.84
              diesel : 44.71

              Il en ressort que par masse de matière l’hydrogène est plus énergétique en combustion. Ce qui n’est pas hyper pertinent malgré tout, il faut plutôt voir par volume que par masse, à condition de sécurité identique (OK, ça ça peut évoluer avec la technologie) les réservoirs n’étant en général qu’une fraction assez faible de la masse mais un volume conséquent et un risque important.
              Si on se limite au volume sans précision de sécurité, et là encore avec les chiffres récupérés via Google, les masses volumiques sont respectivement de 70.973, 789, 585, 720 et 840kg/m³ en prenant l’hypothèse de forme liquide pour les gaz (impliquant haute pression ou basse température, donc pas simple à gérer en pratique, mais passons). On obtient donc les valeurs finales importantes : kilo joules par mètre cube

              Dihydrogène : 10.15
              Éthanol : 22.26
              Butane : 28.18
              Essence : 26.53
              Diesel : 37.55

              Il en ressort que l’essence est deux fois et demi plus énergétique que l’hydrogène liquide, et le diesel près de quatre fois, alors que les réservoirs pour ces deux carburants sont simples, faciles et léger, ce qui l’est pas franchement le cas de l’hydrogène. Bref, c’est pas gagné pour que ça soit l’avenir. Sauf s’il n’y a plus moyen d’avoir d’essence ou de diesel. Mais il me semble que d’un point de vue technologique il est plus simple de produire de l’essence ou gasoil synthétiques que d’utiliser de l’hydrogène liquide.

              Ne reste plus que le délire eco-conscientisé et citoyen…

          • C’est fort étrange, j’ai posté, plusieurs fois une réponde assez longue avec détail des calculs, donnant les énergies de combustion par mètre cube, mais ça ne semble pas vouloir passer (quoi que je n’ai pas de message d’erreur, d’attente de modération ou quoi que ce soit).

            Bon, ben version simplifiée, en utilisant les valeurs trouvées sur google pour les masses molaires et masses volumiques, en supposant une forme liquide pour les gaz (pas hyper facile puisque haute pression ou grand froids necessaires) on arrive aux réusultats suivants en kilo-Joules par mètre cube

            Dihydrogène : 10.15
            Éthanol : 22.26
            Butane : 28.18
            Essence : 26.53
            Diesel : 37.55

            L’hydrogène reste à la rue, même si c’est moins extrême que les données en kj par mole…

            • L’hydrogène reste à la rue ? mais il faut comparer les rendements Tank to Wheel si vous vous intéressez au volume stocké !
              L’essence est brûlée dans un moteur à combustion : rendement en gros 30%, l’ensemble pile à combustible moteur électrique est plus proche des 50 % et en plus l’énergie au freinage est récupérée.

              êtes vous déjà monté dans un véhicule électrique ? la place libérée par l’absence de boite de vitesse et de tunnel de transmission est considérable. (ce qui vaut d’ailleurs quelques reproches au design intérieur de Tesla).

              Les questions de densité énergétique ne sont pas aujourd’hui des freins majeurs pour le développement de l’hydrogène.

    • Peut être ont ils lancé des recherches parce que si par hasard elles trouvent un truc qui marche à merveille, c’est le jackpot ?

  • A moins que … nous ne soyons obligé d’y passer.
    Les dirigeants du monde semblent commencer à comprendre que nous jouons l’avenir de l’humanité à la
    roulette russe avec les énergies fossiles et fissiles pour cause de bouleversement climatique pour les unes et de risque majeur pour les autres.

    Encore heureux que nous ayons des solutions de secours en vue !

    • Peut-on savoir quelles énergies sont à même de remplacer les énergies fossiles et fissiles?

      La consommation d’énergie mondiale se répartie de la sorte : fossiles (79%) et le bois (13%) le reste étant vraiment marginal nucléaire 3% hydroélectrique 3%, solaire (thermique+photovoltaïque) + éolien et agrocarburant 2%.

      La fusion nucléaire ça fait 40 ans que c’est pour dans 40 ans (un peu comme la fin du pétrole)
      Le solaire et l’éolien c’est inenvisageable.
      L’hydroélectrique n’a plus énormément de nouvelles capacités de production.

      Donc je serai curieux de savoir quelles sont les solutions de remplacement des énergies fossiles.

      • 40 ans pour la fusion dites vous ? Pourtant le sujet a déjà mérité quelques articles sur contrepoint qui était beaucoup plus / trop optimiste :
        http://www.contrepoints.org/2015/03/20/201684-fusion-nucleaire-pourquoi-lockheed-va-reussir-son-pari

        Il n’y a aucune urgence à vouloir remplacer les énergies fossiles à court termes (une ou 2 décennies). si tenté que les tâches solaires diminuent et la T° avec jusqu’à leur plus bas niveau depuis 200 ans (prospective qui ne me semble pas plus farfelu que celle du GIEC) et le problème du réchauffement climatique anthropique se transformera en une course à l’effet de serre pour conserver la production céréalière mondiale.

        Il suffit de voir l’accélération de la production de pétrole dans les sables bitumeux en quelques années (corrélativement avec le prix dudit pétrole) pour se rendre compte que la pénurie énergétique n’est pas pour demain : il y aura toujours une solution existante à développer suivant le prix de l’énergie.

        • C’est pas moi qu’il faut convaincre que l’avenir est encore dans les énergies fossiles pour un moment et que la pénurie n’est pas pour demain.
          Quand on voit comme vous le mentionnez les productions de pétroles mais aussi de gaz non conventionnels sans oublier la construction toujours plus importante de centrale électrique aux charbons en Chine comme en Inde pays qui a eux deux représentent le tiers de la population mondiale.

          La fusion ça fait 40 ans que l’on nous dit que c’est pour dans 40 ans comme la fin du pétrole mais on attend toujours les deux et si dans 40 ans on aura peut être la fusion on en sera toujours pas à la fin du pétrole.

          Mais j’adore tellement les yaka faucons qui parlent d’énergie sans connaitre ne serait-ce que les ordres de grandeurs mis en jeu et les renvoyer à leur imbécillité crasse faite de pensées magiques, que je suis curieux de connaitre leur solution toute faites (j’y peux rien ça me fait rire).

          • Le temps est un facteur souvent oublier et l ignorance crasse est de loin plus relatif a l homme moderne dans un mode de consommation qu au poète et l écolo.10 ans,20ans,décennies voir siècle sont des paramètres de temps futile puisque l énergie fossile n est rien d autre q une grosse batterie qui un jour sera a plat.

            Tout ce qu il va rester c est le soleil (biomasse,vent ) Lune(marrée,géothermie,hélium 3)Atomique(fission a froid réacteur au sel,fission a chaud haute pression,fusion)

            Quoi qu il en soit la solution ne réside pas en dénigrant ou en écrasant un domaine de recherche par rapport a un autre.Peut être auront nous besoin de tout les domaines pour compenser la manne des carburant fossiles épuisé.

            L être humain est continuellement confronté a différent paradoxe donc celui de l’oxygène qui maintien la vie et nous oxyde par la même occasion!L’hydrogène élément le plus abondant de l’univers mais qui nous semble inaccessible l’est de plus en plus, les chiffres le prouvent de par l’évolution des techniques de production de stockage et de rendement avec la venue des nanotechnologie! Pour s’ en rendre compte encore faut il être informé et arrêté de dire n’importe quoi!Le temps est du côté des optimiste!

            • Tout comme l’age de pierre n’a pas pris fin faute de pierres, l’age du pétrole ne prendra pas fin faute de pétrole.

              Je ne dénigre rien comme solution ce que je dénigre c’est les yaka faucon qui ont des solutions toutes prêtes totalement irréaliste.

              Le H2 c’est bien beau mais on a ni unité de production ni réseau de distribution et ce genre d’infrastructure ça ne se construit pas en quelques années et vu l’avantage comparatif du pétrole qui lui a juste besoin d’être extrait et qui possède déjà un réseau de distribution ce n’est pas demain que le dihydrogène (produit aujourd’hui à 95% à partir d’énergies fossiles) deviendra concurrentiel du pétrole sauf si on continue comme le fait aujourd’hui à taxer éhontément cette énergie et à subventionner le H2.

              • @ Nigel
                Non, ce qui reste prohibitif est le prix de production d’un réservoir de gaz, hermétique jusqu’au coeur du moteur, sans oxydation, et d’un hydrogène sous forme d’H2!
                L’avenir décidera et sans doute pas nous!

          • A propos du pétrole, Jean-Marc Jancovici nous explique sur son site manicore.com pourquoi cela fait 40 ans qu’on nous dit qu’il reste 40 ans de pétrole.
            Il semblerait bien que la ressource ne soit pas infinie et que sa disponibilité va réellement décroître prochainement et rapidement, principalement parce que les pays producteurs en gardent une partie pour eux et parce que d’énormes pays émergents comme la Chine et l’Inde en réclament de plus en plus.
            Cela ne fait pas pour autant de l’hydrogène le carburant du futur pour les raisons énoncées dans l’article et dans certains excellents commentaires.
            Le carburant du futur pourrait bien être l’essence de synthèse (bactéries+eau+CO2+soleil) sur laquelle AUDI et Joule travaillent sérieusement. Cela semble bien plus prometteur et réaliste que les voitures électriques et les PAC.

        • Pour la balance commerciale, il serait très utile de diminuer les émissions de CO2 importé.

          • C’est la seule question qui n’est quasi jamais évoquée. Nos importations de carburants fossiles représentent peu ou prou le montant de notre déficit commercial… Pendant ce temps, les éoliennes et les PV se battent contre le nucléaire, pour faire du chauffage… qu’on pourrait faire par les thermies rejetées par le nucléaire, et par du solaire thermique, tellement moins couteux, et sans pollution… Donc solaire, oui, mais thermique avant tout, pour commencer (un peu de PV ne fait pas de mal, en binus)… Les éoliennes géantes ? bof bof… à la marge dans des coins difficiles… Le nucléaire ? il serait temps de franchir une étape et récupérer les 70% qu’on rejette dans l’air… Maintenant, si on stoppe les carburants fossiles, il faut vraiment se poser la question de ce qu’on donne a manger a nos voitures… H2, Li-Ion, ou whatever… mais il faudra trouver quelque chose … a moins qu’on ne sacrifie une partie de la bouffe pour faire tourner nos diesels a ce qu’ils n’auraient jamais du quitter, le huile végétale 😉

            • @ John Lasser
              Il faut dire qu’on peut transformer facilement en électricité la plupart des autres sources d’énergie. L’inverse n’est pas vrai!
              Il est donc temps (et c’est en cours) qu’on découvre un « bon moyen » (simple, « facile » à utiliser, pas cher, sauf au début) pour stocker des watts-heure, soit par la source EDF soit par votre production par les panneaux photo-voltaïques de votre toit. (Une grande éolienne, c’est plus difficile, mais qui se souvient de ces petites éoliennes, isolées, chargées d’électriser une clôture autour de vaches ou de chèvres ou montons, dans le pré?) Et quoi de plus jouissif que ne pas payer à EDF notre électricité produite par notre toit et la lumière du jour?

              • Disons qu’on peut transformer en chaleur presque n’importe quelle autre « matière » en la brulant, on fait bouillir de l’eau, et modulo le rendement autour de 30% (enfoiré de Carnot), on fait tourner un alternateur… Ce qui est le plus stupide reste de faire bruler quelque chose (uranium compris) , de faire bouillir de l’eau, de faire tourner une turbine, pour qu’a l’autre bout de la chaine, cela serve très souvent a faire chauffer de l’eau chez soi… Le singe humain va devoir faire un peu mieux pour prouver qu’il est un peu plus intelligent que ce qu’il ne prétend être 🙂

      • En fait, le problème est simple : avec des ressources financières illimitées et une coopération internationale utopique, on peut très bien fournir nos besoins avec de l’éolien et du solaire (en massacrant les paysages), déployer des lignes à très hautes tension pour mutualiser la production, synthétiser du carburant pour les transports et le lissage de la consommation (avec des rendements déplorables).

        Simplement, cette lubie nous coutera notre niveau de vie et l’espérance pour les pays pauvres d’accroitre le leur s’ils acceptent de nous suivre. Tout est possible finalement. Si on y regarde de plus près, on peut se demander où sont passés les bénéfices de productivité dus aux progrès technologique, à la mondialisation et la spécialisation, à l’unité économique européenne … Ces bénéfices ont été engouffrés dans des normalisations et de la planification plus ou moins productives, de la redistribution contre-productive et de la sécurisation partielle et plus ou moins bien ciblée qui ne nous protège pas vraiment des principales menaces mais tirent l’Europe vers le bas, jusqu’à ce qu’elle ne soit plus qu’à la traine de l’Asie.

        On accuse souvent l’Euro de bien des maux, sans se rendre compte que ce sont les bisounours qui sont la première cause de baisse du niveau de vie.

        • J’ai entendu cette explication à la crise des éleveurs récemment (une seule fois – et je suppose que son auteur a été viré pour propos politiquement incorrects) : si il y a une crise de la vente, c’est parce que les consommateurs n’ont tout simplement plus les moyens de se payer un beefsteack !

          En effet, on présente un pouvoir d’achat stable en y incluant la baisse des ordinateurs ou des téléphones portables. La conséquence est que le cout de la vie augmente pour les produits de première nécessité sans être compensé par les salaires. Et ces prix ne peuvent baisser ou rester stable avec une constante augmentation de la règlementation (sanitaire, normative ou écologique pour la viande par exemple) et l’augmentation des taxes (et aussi le refus de restructurer la filière pour accroitre la productivité). En conséquence, le nombre de beefsteak consommé sert de variable d’ajustement dans le budget des familles et les cours s’écroulent.

          Bien d’autres sont évidemment victimes de cette baisse du niveau de vie et de l’augmentation relative du cout des produits de base. Mais contrairement aux agriculteurs, ils se contentent de crever en silence. Le gouvernement l’a bien compris : il faut calmer les agriculteurs trop remuants. En revanche sur le problème de fond et la ruine par le socialisme ou l’écologie, les 3 singes sont soit sourd, soit muet, soit aveugle.

          • @ pragmat
            Vous avez sans doute tout compris sauf que quand un Français critique, comme N.Sarkozy, il accuse l’U.E. comme premier bouc émissaire officiel, la France devant rester la patrie sacrée, tellement supérieure, qui ne faute évidemment jamais.
            C’est le classique « c’est pas moi, c’est lui! ».
            Est-ce pour ça que ce pays reste aussi hermétiquement fermé et revêche à toute réforme?

    • Roulette russe?

      On nous a promis le big one avec Fukushima (et bye bye le Japon d’après un clown célèbre) et on attend encore le feu d’artifice.

      On doit ne contenter d’une centaine de cas de tumeur de la thyroïde chez des enfants (dont seulement 2 invasives) dont on ne sait si elles sont liées au dépistage et s’il fallait les traiter (et si c’est pas cette médicalisation qui provoqué les métastases).

  • points qui faussent un peu tout:
    Automobiles, avions, la possibilité de consommer directement l’hydrogène dans une quasi turbine par exemple.
    Vous parlez d’une autonomie de 700 km et d’un réservoir de 42 litres, dites moi quelle voiture en est capable, j’achète de suite. De toute façon les constructeurs automobile ont comme norme exigeable: 500 km
    le réservoir peut peser 55,6kg pour un volume d’hydrogène de 62l permettant de parcourir cette distance.
    C’est le cea qui le dit, faites une recherche avec comme mot clef « poids réservoir à hydrogène » vous trouverez le pdf du cea.
    En outre ce peut être stocké à l’aide d’hydrures, les sous marins allemands l’utilisent pour leur propulsion.
    La question du coût, vous passez à côté de toutes les innovations sur l’electrolyse qui bénéficient des recherches sur la conductivité et les matériaux. Voir Mcphy Energy.
    Vous passez sous silence, leur évolution de 6$ le kwh à 2$ le kwh en 10 ans.
    Bref vous faites une photo incomplète et déformée et à partir de cet état des lieux une projection hasardeuse.

    • J’ai eu 3 ans une 1.6 TdI, j’ai fait 5,7L de moyenne ville + autoroute. Ça fait 736 km par 42 L (Il faut savoir conduire rationnellement, bien sûr). Facile.

    • N’importe quelle berline équipée d’un diesel a une consommation mixte largement inférieure à 6L pour 100km aujourd’hui.
      Dans le haut de gamme vous trouvez des VW Passat des BMW série 3 ou encore des Mercedes classe C, et si vous allez chercher dans les Golf, série 1, classe A ou encore Peugeot 308 vous avez des essences qui consomment moins de 6L au 100km.

      • Consommation indiquée dans les pubs ou réalité mesurée, dans le bouchons, de nuit sous la pluie, avec la clim a fond etc ????

    • « Vous parlez d’une autonomie de 700 km et d’un réservoir de 42 litres, dites moi quelle voiture en est capable, j’achète de suite. »
      Avec ma Clio 2 essence 1.6 l. de 1998 j’y parviens si j’ai le pied léger. Ça et l’enfumage du « downsizing » signalé par Arno donnent une idée des progrès illusoires clamés ces dernières années.

    • 1) c’est quoi une « quasi-turbine » ?

      2) pourquoi ne fait-on pas de voitures roulant au méthane ? (cherchez la température et les conditions de pression pour la liquéfaction)

      Vous voulez que l’on roule dans des bombes avec des moteurs de fusée ?

    • est ce que vous vous rendez compte du potentiel de diminution de consommation des moteurs thermiques?
      on peut faire des voitures légères qui consomment peu…c’est FACILE… les gens n’en veulent pas tout simplement…

      les voitures formidables ecolo tout ça qu’on nous vend sont assez ridicules d’ailleurs en performance écolo…et dépassables par des moteurs thermiques..

      • @lemiere jacques
        Bonsoir,
        « les voitures formidables ecolo tout ça qu’on nous vend sont assez ridicules d’ailleurs en performance écolo…et dépassables par des moteurs thermiques.. »
        C’est bien pour cela qu’on veut nous faire rouler à 80km/h ! Il leur faut bien trouver un moyen de les vendre leurs veaux subventionnés.
        Baisser la vitesse limite sur autoroute n’est pas inenvisageable non plus pour gagner en autonomie avec des véhicules non thermiques (cela a déjà été fait).

    • « Vous passez sous silence, leur évolution de 6$ le kwh à 2$ le kwh en 10 ans.  »
      et vous vous avez loupé que pour faire simple ( à 10% près) 1 litre d’essence= 1 m3 de gaz = 10 kWh
      2$ le kWh c’est l’équivalent de 20 $ le litre (hors taxe !)

    • Il y a une chose incontournable : c’est le prix de l’électricité nécessaire à l’électrolyse. Si ce prix dégringole, alors plus besoin d’hydrogène… Ce que l’article met surtout en évidence est le rendement catastrophique de l’utilisation de l »hydrogène produit.

  • Oui, il y a les sables bitumineux, les roches kérogènes et depuis peu, le gaz de schiste pour encore longtemps…
    Mais à quel prix?

  • Pour être complet, il est peut-être nécessaire d’insister sur les dangers liés à l’hydrogène. La petite taille de la molécule fait qu’une installation sans fuite est une gageure. Et l’hydrogène ne brûle pas, il explose… Aussi, avoir une bombe à hydrogène, pressurisé à 700 bars (!) dans le coffre de sa voiture, rend assez nerveux ! Vaut mieux ne pas avoir d’accident ! Le seul avantage est qu’il est inutile d’avoir un formulaire de constat d’accident : il ne restera plus rien dans un rayon de 20 mètres autour de la voiture !

    • Ne serait-ce pas un peu le même procès que l’on faisait aux voitures au GPL, avant d’avoir trouvé la valve de sécurité ?

  • Je ne suis pas ingénieur mais j’ai quelques doutes sur les calculs et surtout l’actualisation de certaines données.

    A titre d’exemple, Hyundai propose une voiture à hydrogène en Europe. Son prix est de 66k€. Son réservoir de 5,6kg d’hydrogène (si ma mémoire est bonne) offre près de 600km d’autonomie. Le plein prenant 3 minutes, nous sommes sur les mêmes bases qu’un véhicule essence de même autonomie. Il y a 2 exemplaires en France complètement homologués.

    Toyota vend au Japon la Mirai. Cette dernière arrive en Californie et devrait être vendue en Europe au début de l’année 2016. Le PDG ainsi que ses équipes sont persuadés que l’hydrogène représente l’avenir. Compte tenu du fort taux d’hybride dans sa gamme, l’intérêt de se lancer dans le « greenwashing » me semble limité…

  • La voiture à hydrogène fonctionnent très bien tout ce qui lui manque sont des stations d’approvisionnement.
    L’hydrogène doit donc se tourner massivement vers le nucléaire et le charbon, c’est la seul façon pour lancer la voiture à hydrogène, le faible coût de l’énergie compensera la chaine hydrogène et sera capable alors de competitionner avec le moteur atmosphérique.

    Il faut également abandonner le delire des energies vertes comme le solaire, le bio éthanol, les batteries…car ces énergies nous mènent dans un cul de sac et ã terme vont tuer le véhicule à hydrogène.

    Pour la pollution avec le charbon ne soyons pas naifs on sait très bien que la lutte à la pollution est simplement un vœu pieu et que le profit seul est le moteur de l’économie, le reste est secondaire.

  • Sur le volume des réservoirs : 122L pour 5kg à 700 bar embarqués dans la Toyota Mirai, ce qui peut encore être amélioré de 50% avec la technologie cryocompressed en développement chez BMW.

    Sur le coût de l’électricité entrante : l’hydrogène est un moyen de stockage donc si les électrolyseurs sont utilisés pour lisser la production en électricité renouvelable, la perspective est bien différente.

    Sur les projets expérimentaux bidons : 50 stations installées en Allemagne d’ici début 2016. 400 stations d’ici 2023 prévues. 120 véhicules sur les routes. Toyota et Hyundai ont déjà des modèles sur le marché. Honda en 2016, Daimler prévu en 2018, BMW avant 2020.

    Sur la dangerosité : les tests réalisés sur les réservoirs ne montrent pas de danger accru, et dans le cas improbable d’une fuite, l’hydrogène étant nettement plus léger que l’air les zones à risque explosif sont temporaires et limitées.

    Alors oui le rendement well to whell des voitures hydrogène n’est que légèrement meilleur que celui des moteurs à explosion, mais les synergies avec le power to liquids sont intéressantes. Le gaspillage d’énergie dans les moteurs thermiques n’a pas empêché leur succès… Le niveau de maturié de la mobilité hydrogène est moindre que les voitures électriques à batterie, mais les deux solutions peuvent être amenées à exister en parallèle.

  • J’ai travaillé sur des installations industrielles de machines thermiques fonctionnant au gaz. La plupart du temps au Butane, Propane, Méthane, selon la disponibilité et les normes du site…
    Dans certains pays on utilisait du gaz « naturel » dopé à l’hydrogène. Les machines devenaient de véritables bombes et le moindre incident pouvait faire exploser l’usine. Je me souviens d’une installation en pleine ville à Helsinki, il y a 30 ans.
    Apparemment ça à tenu, sinon on en aurait entendu parler aux infos.
    Pour dire que l’utilisation hydrogène n’est pas une idée neuve et que certains inconvénients sont connus…

  • Le seul point intéressant est son énergie massique, plus de deux fois plus élevée que les autres carburants. Mais le fait que ce soit un gaz de faible densité entraine de lourds réservoirs, ce qui compense largement son avantage. Le gain subsiste par contre sous forme liquide, mais cela limite son utilisation aux professionnels (à cause des pertes par évaporation). En gros, c’est pour des applications où le poids est critique, avec un stockage se comptant en heures. Je ne vois rien d’autre que l’aéronautique. Mais même pour les avions, ce n’est pas rentable, le cout de l’hydrogène n’est pas compensé par l’économie de carburant (sans parler des couts de développement), les projets de cryoplane sont à l’arrêt. Peut être avec un baril à 200€, ou alors dans le cas d’un avion supersonique (de même rentabilité douteuse…).

  • Hulot est formidable..il a besoin d’exsister. ..sa nouvelle marotte. …la France est sauvé. ..

  • Une première utilisation possible de l’hydrogène , sera peut être un Stockage sur quelques jours dans des centrales d ‘appoint permettant de passer les heures de pointes ou de recharger des batteries de voitures électriques de nuit avec l’électricité solaire produite de jour.
    Installation fixe plus facilement amortissable. A comparer au cout du pompage pour remonter l’eau des barrages ?

    • Pour le pompage-turbinage, le rendement global est de 70 à 85%. A comparer avec les 25% du stockage en hydrogène…

      • Il faut distinguer les couts d’investissements avec leurs durée de vie, et les « rendements  » technologique proprement dit, les lieux de production etc …
        Votre réponse me parait prématurée, et hasardeuse, pour le moins. si vous avez déjà chiffré les études, publiez.

        • Je parle de rendement physique, énergie ressortant du dispositif de stockage / énergie entrant dans ce dispositif.

  • Ont-ils des cours de physique / chimie à ENA grande productrice de génies à la science infuse ?

  • A l’exception d’un ‘Illuminé » qui pourrait croire à de pareilles sornettes ». Le malheur pour le contribuable c’est qu’un « Politique » s’y essaie et entraine avec lui une équipe de barjots de la même espèce.

  • Imparable !!! Quand la physique et la technique remplacent l’idéologie béate et idiote !! Bravo pour cet article …

    • sans oublier le fait que l’hydrogène est un gaz hautement explosif !!!

    • Un autre problème, pas insurmontable celui-là, est la vitesse de propagation de flamme : 20 x supérieure à celle de méthane; je parle évidemment de l’utilisation de H2 dans le cadre du chauffage domestique en remplacement du gaz naturel : cela nécessite une refonte complète des brûleurs actuels .

      • Les réservoirs hydrogène sont soumis à de nombreux tests dont des tests au feu! A ma connaissance il n’y a jamais eu d’explosions. Les réservoirs sont notamment équipés d’outils de sécurité (TPRD) capables de détecter une augmentation de température et de dégaser rapidement en cas de feu.
        De plus il existe aussi d’autres technologies de stockage : le stockage solide qui n’est pas mentionné dans l’article mais qui assure une sécurité intrinsèque.
        L’hydrogène ne sera sans doute pas la solution à tous les problèmes mais cela devrait pouvoir en résoudre certains.
        (En ce qui concerne certains chiffres de l’articles il sont faux : il ne faut pas un réservoir de 400L pour stocker les 6 kilos nécessaires au 600k d’autonomie. A 700bar, un réservoir de 150L suffit! )
        Les coûts donnés ne tiennent pas non plus compte des évolutions de la technologie qui permettent d’offrir des produits plus surs (que ce soit l’électrolyseur, le stockage et la PAC) à des prix plus intéressants qu’il y a quelques années. Et les prix ont tendance à baisser.
        Il faut compter aujourd’hui 60K€ pour la Mirai…

  • Les commentaires sont fermés.

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