Essai pratique d’une balayeuse à combustible hydrogène à Berne

Mi-mars, après une longue pause hivernale, a eu lieu durant 3 mois à Berne l’essai pratique d’une balayeuse à combustion hydrogène ; ses performances sont comparables à celles des balayeuses conventionnelles, et sa consommation d’énergie est inférieure d’environ 70%.

L’élément déterminant au niveau de la durabilité est la manière dont est produit l’hydrogène.

Malgré le surpoids typique des véhicules d’essai, les performances de la balayeuse à combustible hydrogène sont comparables à celles des véhicules à combustible diesel. Et un aspect particulièrement réjouissant : dans la pratique, la propulsion par hydrogène permet d’obtenir une réduction de la consommation de 60 à 70 %. Cela est dû au fait que la distribution hydraulique des performances qui présente des pertes importantes – ce qui correspond à l’état technologique actuel des véhicules communaux – a été remplacée par des impulsions électriques et le moteur diesel par un système de pile à combustible. En outre, l’impulsion hybride de cellules à combustible est nettement plus silencieuse que les véhicules traditionnels, ce qui permet leur mise en œuvre très tôt le matin, lorsque les trottoirs et les rues sont encore très peu encombrées. Finalement, cette propulsion n’émet aucun polluant, ce qui est particulièrement important dans les villes ou dans les grands salles et les espaces intérieurs.

La mise en œuvre à Berne a permis un important élargissement de l’expérience et de la base de données. Ce faisant, le comportement du vieillissement de la cellule à combustible a par exemple été examiné, ainsi que des différences qui pourront être utilisées pour l’optimisation du dimensionnement des modules ou pour la gestion de la propulsion ont pu être constatées au niveau d’une utilisation en centre ville, dans des quartiers ou des rues principales.

Les balayeuses fonctionnent jusqu’à six heures par jour. C’est la raison pour laquelle les frais de carburant sont nettement plus élevés que pour les voitures particulières qui ne roulent généralement qu’une heure par jour. Grâce à l’importante économie en combustible au niveau de la balayeuse à combustion hydrogène entraînant une réduction correspondante des coûts, une mise en œuvre rentable peut être envisagée malgré un coût d’acquisition nettement plus élevé. Toutefois, de tels véhicules ont besoin de stations-service distribuant de l’hydrogène, actuellement très rarement existantes ou prévues en Suisse (tout comme d’ailleurs au niveau international). Mais dans de nombreux pays, de vastes programmes destinés à favoriser la construction de stations-service distribuant de l’hydrogène sont en cours.

Le problème : la production d’hydrogène

La durabilité des véhicules est déterminée en premier lieu par la source d’énergie primaire et par le coût de la production du carburant. Si l’hydrogène est produit par reformage à la vapeur à partir du gaz naturel – comme c’est essentiellement le cas aujourd’hui – les propulsions à hydrogène ne sont pas plus durables que les propulsions conventionnelles, malgré un degré d’efficacité plus élevé.

Il en va tout autrement si l’hydrogène est produit de manière électrolytique à partir de l’électricité temporairement excédentaire. En raison de l’importante construction de centrales photovoltaïques et éoliennes en cours, il en résultera à l’avenir une offre de courant excédentaire ponctuelle, par exemple lors des journées à fort ensoleillement. Étant donné que le réseau électrique n’est pas capable de stocker de l’électricité, le courant excédentaire est aujourd’hui « perdu ». D’ici à 2050, on part en Suisse du principe que, durant le semestre estival, l’excédent en offre de courant sera de neuf térawatt-heure(TWh) maximum. Cet excédent de l’offre pourrait être réduit de moitié si le parc de centrales électriques était ajustable de manière idéale. Dans le meilleur des cas, des centrales à accumulation par pompage pourraient en stocker 3,5 TWh – sachant toutefois qu’on ignore encore si cela serait réalisable sur le plan économique. Même dans le cas idéal, il en résulterait une offre de courant excédentaire d’au moins un TWh durant le semestre estival ; la quantité de courant excédentaire est probablement encore bien plus importante. Il serait possible de produire grâce à des installations d’électrolyse décentralisées environ 15 000 tonnes d’hydrogène avec une teneur énergétique de plus de 50 millions de litres d’essence par térawatt-heure de courant excédentaire. Un processus qualifié de « stockage chimique du courant » qui revêt une importance fondamentale pour la nouvelle orientation énergétique visée.

Actuellement, c’est-à-dire durant la phase de construction du marché, la combinaison de véhicules à propulsion durable tels que les hybrides à cellules à combustibles avec des combustibles basés sur des déchets ou du courant excédentaire, comme par exemple l’hydrogène, est encore peu rentable ; elle nous permet cependant de passer à des concepts durables, de réduire notre extrême dépendance envers les importations d’énergie et de générer une valeur ajoutée plus importante dans le pays.

Ce projet de balayeuse à combustion hydrogène est financé par Empa, l’institut Paul Scherrer (PSI), Bucher Schörling, Messer Suisse et Brusa, ainsi que par le centre de compétences pour l’énergie et la mobilité du domaine ETH (CCEM), Novatlantis – durabilité dans le domaine ETH, l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) et les régions pilotes de Bâle, de Saint Gall, de Berne (canton de Berne, ville de Berne, Swiss Alps 3000) et de Meyrin (canton de Genève, ville de Meyrin).

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8 Commentaires sur "Essai pratique d’une balayeuse à combustible hydrogène à Berne"

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michel123
Invité

pourquoi encombrer les routes de camions à hydrogène alors qu’existent déjà des electrolyseurs performants qui permettent de produire celui ci aux heures de surproduction, soit chez soi, soit dans des stations services qui produiraient dont leur combustible sur place. Cette façon de faire supprime les gazoducs , diminue les risques, allège les routes encombrées de camions chargés de produits pétroliers , diminue les frais de transports et le gaspillage énergétique engendré par la distribution.

zelectron
Invité

L’hydrogène doit être strictement maitrisé si des dizaines de millions de “petits producteurs” se mettent à en fabriquer, indépendament des risques d’explosion, les fuites d’H² vont se combiner très vite à O3 (ozone) et ce en grandes quantité, je vous fait un dessin ?

Lionel_fr
Invité
Non, le di-hydrogène ne présente pas de risque de pollution, non toxique, il n’intéragit que très peu avec la couche d’ozone. Son effet est négligeable au regard de l’activité “normale” des fluides atmosphériques Un autre mythe complètement à la masse : l’hydrogène est présent dans l’atmosphère en grandes quantités , on le voit très clairement en spectrométrie par satellite. L’hydrogène est donc présent en quantités astronomiques dans l’atmosphère. On peut imaginer l’extraire mais il faudrait brasser des volumes d’air de taille continentale. Disons qu’au point de vue chimique , l’énnemi de l’O3 (ozone) est le chlore. le di-hydrogéne est oxydé… Lire plus »
nrjlibre
Invité
bonjour Pour une fois soyons optimiste: les progrés dans la production et le stockage de ce carburant propre sont tels que le futur est proche ! Donc bientôt panneaux superperformants avec stockage direct de l’hydrogène à coté de la pile à combustible domestique et possibilité de faire le plein du véhicule qui branché sur le réseau double (que dis-je ? décuple!) la capacité du smart grid, permettant de stocker les énergies renouvelables. On y croit, on y croit ! Ce qui serait ballot c’est qu’une centrale nous pète à la gueule rendant inhabitable le quart de l’europe !! N’attendons pas… Lire plus »
Luis
Invité
¤ Pour fixer les idées au sujet du remplacement de pétrole par de l’hydrogène pour les carburants routiers : ” Aux Etats-Unis, le remplacement du carburant des véhicules à moteur par de l’hydrogène demanderait la production annuelle de 136 millions de tonnes d’hydrogène, selon la Nuclear Energy Agency (AEN/NEA), en se basant sur un rendement de 75% des électrolyseurs (sans préciser si les éléments auxiliaires sont pris en compte). Une tonne d’hydrogène nécessiterait 52.000 kWh d’électricité pour sa production. Ainsi, 7.100 TWh d’électricité seraient nécessaires pour produire l’hydrogène utilisé chaque année par les transports des Etats-Unis. Cela correspond à plus… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
Oui sauf que les centrales nucléaires produisent la même électricité que les panneaux solaires dont le seul inconvénient est l’intermittence ce dont le stockage H2 n’a que faire !! D’ici 2020, les capteurs solaires produiront plus par Wc et couteront 30 à 40 centimes par watt. La question et donc : que va-t-on faire de tous ces watts à midi en juin alors qu’on s’en sert surtout à minuit en décembre Prendre le productible nuke, lui retrancher le plus mauvais rendement de l’electrolyse est un calcul complètement fallacieux : le seul vrai avantage du nuke sur le PV est de… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

“le seul vrai avantage du nuke sur le PV est de produire la nuit !!!!! ” et l’hiver (disons Octobre/Mars d’un pointde vue “electrique” sous nos latitudes). Aujourd’ui 9 Octobre, moins de 6000MW à la pointe de production ( entre 10h00 et 15h00)en Allemagne pour plus de 30000MW installés. Et 0 avant 8h00 et après 18h00. Ce qui a peu de chances de s’améliorer avant Mars….

Sicetaitsimple
Invité

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