H2 Réjouissons-nous de cette avancèe dans le stockage (à confirmer faisabilité et amélioration ratio poids/encombrement/rendement/prix),
ne reste plus qu'à "verdir" la production (à coûts "compatibles), à encore améliorer les PC (moins ou pas de platine, température, robustesse prix)
à mettre en place une filière "du puits à la roue" aussi "lisse" que celle du pétrole
Bref, verrai-je une jour l'H2-carburant ?
Patience dans l'azur. On est toujours dans le cadre d'un stockage de H2 sous pression. Le problème de ce dispositif est la résistance du verre aux chocs dans le monde réel où les dispositifs nomades ont tendance à tomber par terre et encaisser des décélérations au contact du sol, les vibrations pour l'automobile. Le verre n'a jamais eu la réputation d'être incassable, surtout qu'on nous parle de capillaires (la structure présentée en nids d'abeille, si c'est la formule retenue, ne change pas radicalement la donne). En stockage fixe, pour convertir des excédents électriques en H2 (avec électrolyseurs à haut rendement) il faut voir. Mais pour les transports, les hybrides et véhicules électriques sont manifestement une réponse bien plus avantageuse que le véhicule à hydrogène, en 2009 et dans tout futur prévisible. De toute façon on peut parler d'une innovation, mais sûrement pas d'une percée (qui sous-entend qu'un goulot d'étranglement a sauté et qu'une ruée en puissance est derrière). Quel serait d'ailleurs le coût de production de ces structures ? Qui dit déploiement dit en effet l'aspect coût intégré. H2-carburant existe déjà (pour une poignée de véhicules). A grande échelle ? Je parie que pas de notre vivant (if ever).
Fibre de verre Le verre est cassant mais possède une certaine flexibilité , il se peut que les capillaires utilisés soient si fins que leur structure ( un peu la même que la fibre de verre ) soit à même de stoker l'hydrogène en toute sécurité surtout si les faisceaux de capillaires sont regroupés et entourés d'une structure de protection souple capable d'amortir chocs et vibrations.
Cela dit le cea (le commissariat à l'énergie atomique ne s'occupe pas que de nucléaire) a concu et validé des réservoirs en fibre de carbone avec à l'interieur un liner d'aluminium qui stoke l'hydrogène en toute sécurité à 700 bars pour un poids trés faible.
Pour la production d'hydrogène le Cea a également validé une production de h2 sous haute température et haute pression (conditions réunies dans les centrales nucléaires ) cette électrolyse protonique de l'eau consommant trés peu de courant et compétitive par rapport à la production par reformage du méthane (méthode qui libère du co2).
Reste le problème non réglé des piles à combustible basse température qui sont au point techniquement mais utilisent des matériaux précieux et sont pour l'instant commercialement invendables à part pour des applications de niche telles que le nautisme et le caravanig.
MC
Alors, on apprend que les réservoirs c'est OK pour 700 bars et qu'H² peut être produit économiquement par nos centrales ............. mais qu'attend-on pour faire tourner nos voitures déjà équipées pour le gaz naturel ?
Si tout ceci est vrai, nous avons un problème de communication et de coordination ............ nous avons tout notre temps pour optimiser les pac puisque nos bons moteurs peuvent rouler à H² en attendant ........
Oui et non. La discussion a déjà eu lieu sur ce site. C'est l'ensemble de la chaîne H2 qui semble dépassé par l'arrivée des véhicules électriques et des batteries modernes. Au demeurant, le volume de R&D injecté en ce moment du côté des dispositifs de stockage électrique est impressionnant et des annonces d'évolutions significatives sont quasiment hebdomadaires.
On peut bien sûr produire H2 efficacement par électrolyse à haute température et sans doute peut-on le stocker dans les réservoirs en fibres de carbone, mais il faut aussi résoudre le transport aux pompes du H2 et voir du côté du rendement global sur un cycle
complet. Avec le moteur thermique, il ne faut pas y songer, sauf si demain le pétrole est à 200$/baril et qu'on ne peut déployer
assez vite les batteries automobiles. Or on se donne tous les moyens de le faire, via des shémas style PBP (qui remplaceront les batteries dès qu'un modèle plus performant arrivera et leur donneront une seconde vie en unité fixe de stockage électrique) et aussi via des commandes volontaires de centrales de stockage électriques via ces nouvelles batteries.
L'investissement est important dans le domaine car tous les gouvernements savent que le sevrage vis-à-vis du pétrole passe par l'électrification des transports, qu'il y a le paramètre émissions de CO2 à considérer et que les renouvelables ont un besoin impérieux de gros moyens de stockage de leurs productions intermittentes.
Si on devait manquer de matières premières (lithium par ex) la question de l'usage aussi d'une filière H2 serait à considérer, mais vu la multitude d'éléments qui ont leur chance (les unités fixes n'utiliseront probablement pas les mêmes assez rapidement), le risque de pénurie est très hypothétique sinon quasiment nul.
Techniquement on sait faire, mais la compétition économique ne semble vraiment pas en faveur d'une filière H2 automobile.
M. MARCOB12, votre cheminement est tout à fait probable, mais une filière H² avec production privée, sans réseau très long à mettre en place, aurait pu faire la transition en attendant la mise au point fiable de la mobilité totalement électrique ..................... même une hybridation à l'H² aurait été 100 % propre ............... et sauver d'ici là des millions de tonnes de CO² et autres ......................
Hybride La solution hybride electrique-pile à combustible est une solution plausible d'ailleurs les prototypes existent déja , l'intéret de l'association , c'est d'utiliser des batteries à l'autonomie réduite (cent km) et d'y coupler une petite pac nettement moins chère du genre 10 à 15 kw de puissance (au lieu des 70 kw habituels) qui serait insuffisante pour propulser la voiture en accélération mais lui donnerait un coup de pouce pendant la route tout en la rechargeant à l'arrêt ou pendant les phases de décélération. Sachant qu'une voiture consomme 13 à 15 kw/h pour 100 km , la solution semble presque viable d'un point de vue économique et permettrait de prolonger sérieusement la distance maximum. A soixante km/heure l'autonomie ne dépendrait que de la quantité d'hydrogène embarqué puisque qu'en une heure la pac produit autant d'énergie que n'en consomme la voiture. Rappelons que l'hydrogène même issu du reformage du methane reste quand même plus cher que son équivalent en combustible et que la meilleure solution actuelle reste de bruler directement le methane dans les moteurs (méthanisation par biomasse ou gaz naturel de ville) et non le gpl(butane propane ) qui provient des rafineries et qui est plus riche en carbone. Quand à l'hydrogène par electrolyse protonique haute pression haute température potentiellement productible dans les centrales( filière haute température qui ne necessite pas de métaux précieux aux electrodes de l'electrolyseur) , le concept vient à peine d'être validé en labo par le cea et la filière de production n'est pas encore en place . Rappelons cependant que la filière nucléaire n'a que 40-60 ans de réserves en uranium devant elle sauf si la 4eme génération de réacteurs voit le jour (dans 20 ans au mieux) On peut aussi imaginer que cette électrolyse haute température haute pression puisse se faire dans les centrales solaires thermiques-electrique et produire de l'hydrogène entre 12 et 17 heures lorsque la consommation plonge et que la production solaire est au maximum , cela éviterait d'utiliser les gros réservoirs de sel fondus qui servent à accumuler l'énergie du jour pour la production nocturne mais au prix d'un surcout non négligeable.
Cette filière n'est pas morte car pour peu qu'une rupture technologique produise une baisse sigificative des prix des pac , à la fin , elle peut finir par emporter le morceau : rappelons tout de même que le stockage electrochimique a un rendement de charge- décharge qui tourne autour de 70 % pour il est vrai 50 %( au mieux ) pour le cycle electrolyse -pile à combustible.
Une troisième voie risque de coiffer tout le monde sur le fil , ce sont les supercapacités en céramique au titanate de barium que prépare une certaine entreprise californienne EESTOR, elles auraient une capacité de 330 w Par KG soit 50 KW pour 150KG avec une trés faible autodécharge mensuelle , un prix de production inférieur aux lithium ion, un rendement charge-décharge avoisinant les 90 % (peu de résistances) et potentiellement une vitesse de charge de 10 MN. Mais on attend toujours un prototype viable et là , pour l'instant c'est l'arlesienne , un peu comme les fameuses voitures à air , on en parle mais l'on ne voit rien venir.
[ pour michel123 ] Pour autant qu'on sache EESTOR est une entreprise de communication car les communiqués de presse sont les seuls éléments concrets que nous ayons sous la main.
Ils prétendent avoir de quoi remplacer nos batteries automobiles Li-Ion ? Que n'ont-ils démontré la capacité à petite échelle de leur technologie ? Il serait en effet logique de commercialiser d'abord de petites unités puis d'intégrer de plus grosses qui posent des problèmes additionnels, assurant des revenus et attirant les investisseurs...
Ce n'est pas tout de faire certifier par des labos de la poudre (aux yeux ?) qui est à une distance abyssale d'un produit industriel fiable et compétitif avec ce qu'on sait faire...
L'entreprise s'est notamment offert le luxe de ne pas solliciter les multiples aides fédérales pour accélérer le développement (voire la commercialisation) de leur produit (si produit il y a).
Cocasse quand on sait le besoin urgent de tels dispositifs et la course engagée (si le produit existe) avec d'autres approches qui sont ,elles, généreusement financées et pourraient donner des produits similaires.
Aucune aide du DoE, aucune sollicitation pour profiter de l'ARPA-E. Le plus probable est qu'il n'y a rien à mettre sur la table pour justifier d'une aide publique, tout simplement.
En matière de densité énergétique, bien mieux qu'EESTOR est en préparation.
[ pour tartempion ] Il est vrai que la solution évidente semble de produire H2 à la maison . Des compagnies comme ITM y ont songé. Le principal problème est le coût de l'électrolyseur pour le particulier (il faudrait un développement à grande échelle et quelques aides) et le rendement global passable si la chaleur de la compression du H2 est perdue et si on brûle celui-ci en moteur thermique (dans ce cas on y perd en tant que contribuable qui va financer les centrales qui produiront le courant gaspillé...). Un gain à la Pyrrhus en un sens. Si on oubliait le moteur thermique (donc PAC, moteur électrique et récupération d'énergie au freinage) et qu'on récupérait la chaleur de la compression pour les besoins domestiques, on aurait quelque chose de pas trop bête en terme de rendements et de coûts. D'un côté une batterie et de l'autre un électrolyseur à domicile, un réservoir volumineux et une PAC. On pense pouvoir gagner encore sur le coût des électrolyseurs, faire des PACs sans platine, trouver un matériau nano-structuré qui stocke/déstocke H2 idéalement. On n'a pas ça aujourd'hui et quand on l'aura il faudra comparer alors aux performances des batteries. Il y aura des applications ; l'automobile (à grande échelle) ne me semble pas devoir en faire partie.
