Le site du CAIRN : Collectif POUR des Alternatives Innovantes à la Rocade Nord de Grenoble


Les voitures rouleront à l’hydrogène, pas besoin de s’inquiéter du prix du baril ?

lundi 12 janvier 2009

Ne pas confondre stockage d’énergie et source d’énergie ! La pile à combustible ne peut pas résoudre le problème de l’approvisionnement en énergie primaire.

On ne peut pas créer d’énergie. On ne peut que transformer une forme d’énergie en une autre forme d’énergie. L’électricité ou les piles à combustible ne sont pas des sources d’énergie : elles sont majoritairement produites à partir de combustibles fossiles, et la filière hydrogène consomme 5 à 10 fois plus plus d’énergie qu’elle n’en produit !

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Pile à combustible : l’hydrogène n’est pas une source d’énergie !

L’hydrogène de la pile à combustible semble être à la mode, mais c’est un produit intermédiaire, et non une source d’énergie. Le ministère de l’industrie souligne les limitations de la filière hydrogène. L’hydrogène n’existe pas à l’état isolé sur Terre, il faut d’abord en produire avant de pouvoir l’utiliser. Et ce n’est pas un mince problème...

Actuellement, la méthode la moins coûteuse pour produire l’hydrogène consiste à dissocier des hydrocarbures, de préférence le méthane CH4 : cela consomme un combustible fossile (le gaz naturel) et dégage du CO2, gaz à effet de serre , tout cela pour restituer seulement environ 20% de l’énergie consommée. Donc ce n’est pas durable et ne résout rien.

L’électrolyse de l’eau serait un moyen apparemment propre, mais encore plus coûteux en énergie. En pratique, le rendement global de cette filière (eau -> hydrogène -> pile à combustible -> moteur électrique) est à peine 10%, c’est-à-dire qu’elle consomme 10 fois plus d’énergie que ce qui est réellement utile ! Les pertes se produisent majoritaiement en amont de la pile à combustible, et résultent de processus incontournables (dissociation de l’eau et compression de l’hydrogène).

Enfin, la pile à combustible, comme son nom l’indique, doit être alimentée en combustible, qu’il faut stocker à bord du véhicule. Même en supposant que le rendement de la pile à combustible monte à 90%, pour une voiture moyenne, il faudrait stocker environ 170 litres d’hydrogène pressurisé à 200 bars pour assurer une autonomie équivalente à 30 litres d’essence. Ceci impliquerait des contraintes assez sévères au niveau sécurité, pour les véhicules et pour les stations-service.

Voitures électriques ? On ne fait que déplacer le problème...

On présente souvent la voiture électrique comme la solution pour surmonter le choc pétrolier et réduire nos émissions de gaz à effet de serre. Mais c’est oublier une chose fondamentale : l’électricité n’est pas une source d’énergie, c’est elle aussi une forme d’énergie intermédiaire produite à partir d’une autre source.

Actuellement, 67 % de l’électricité mondiale est produite à partir de combustibles fossiles émetteurs de CO2 (charbon, gaz, pétrole) — source : Agence internationale de l’énergie .

Si, localement, un moteur électrique peut en effet émettre moins de gaz à effet de serre qu’un moteur thermique, ce n’est plus vrai pour le bilan global (c’est-à-dire en tenant compte de la production d’électricité et des batteries), du moins, tant que la production d’électricité mondiale reste dépendante des combustibles fossiles.

Les lois physiques fondamentales régissant les processus d’échange d’énergie limitent le rendement de la production d’électricité : on ne peut récupérer sous forme d’énergie électrique que 35 à 40% de l’énergie du combustible dans une centrale thermique, le reste est dissipé sous forme de chaleur. Ceci vaut aussi pour les centrales nucléaires : leur rendement est d’environ 33% ; il faudrait construire environ 1 réacteur nucléaire par tranche de 1 million de voitures électriques . Cela nécessiterait des investissements énormes, que même un pays comme la France aura du mal à faire avant que la production de pétrole commence à décliner...

Il est indispensable et urgent de développer les alternatives qui permettront à un nombre croissant d’habitants de se déplacer autrement qu’en voiture.

>> Pour en savoir plus

2 livres instructifs édités par Grenoble Sciences, et figurant au catalogue des librairies Decitre  :
energie_BDurand energie_JLBEHHN

  • Energie et environnement de B.Durand est à la fois bien documenté, et abordable (niveau bacc scientifique conseillé quand même). Il donne une bonne vue d’ensemble du sujet. Lecture recommandée !
  • Energie de demain, ouvrage collectif supervisé par J.L.Bobin, E.Huffer et H.Niefenecker, est plus technique et s’adresse aux lecteurs ayant déjà une formation en sciences physiques (à partir de bacc+2).

Nous avons utilisé des donnés de références qui sont rappelées dans ces ouvrages :
- unités d’énergie : 1 TEP = 42 GJ
- densité moyenne du pétrole : 0,89
- rendement d’un moteur thermique : 20 à 35%
- rendement d’un moteur électrique : 80 à 90%
- recombinaison hydrogène -> eau : 280 kJ/mole


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