L’hydrogène dispose d’atouts qui pourrait lui permettre, à plus ou moins long terme, de suppléer les énergies fossiles et répondre ainsi à l’essentiel des besoins énergétiques de la planète. Cet élément chimique est en effet plus énergétique que le pétrole ou le gaz naturel.
Qui plus est, il est non polluant et non toxique. Néanmoins, si l’atome d’hydrogène, liée à l’oxygène, est très abondant sous forme d’eau, les molécules d’hydrogène, elles, ne se trouvent pas à l’état pur. Pour les chercheurs, le défi est donc de parvenir à produire de l’hydrogène, sans dégagement de dioxyde de carbone. Certes, l’électrolyse de l’eau, totalement maîtrisée, apparaît comme l’une des solutions d’avenir. Cela dit, elle présente un inconvénient de taille, son rendement qui ne dépasse pas 80%, mais aussi son coût de production trop élevé et l’utilisation de matériaux polluants, voire dangereux.
C’est dans ce contexte que, dès 2004, quatre laboratoires du CNRS [1] se sont associés aux entreprises AREVA NP, filiale du groupe AREVA, et SCT, l’un des leaders mondiaux dans l’association métal-céramique, dans le cadre d’un programme de recherche visant à produire massivement de l’hydrogène sans émission de gaz à effet de serre. Chauffer, telle est la solution pour obtenir de l’hydrogène par électrolyse de l’eau avec un meilleur rendement. Deux voies sont alors possibles : la première, "traditionnelle", qui utilise la conduction par ions O2-, et la seconde qui s’appuie sur la circulation des protons (ions H+). Ces scientifiques ont opté pour la seconde voie, celle-ci nécessitant des températures plus faibles, de l’ordre de 600° C. A une telle température, une bonne conductivité des protons peut être envisagée, tout en utilisant des matériaux peu onéreux et fiables.
Après avoir conçu un dispositif permettant d’étudier in situ les matériaux constituant l’électrolyseur, et mis au point deux électrolyseurs instrumentés, cette équipe a pu déterminer avec précision les conditions requises pour obtenir de l’hydrogène en grande quantité et de façon fiable. Ainsi le fait d’effectuer l’électrolyse sous pression, entre 50 et 100 bars, a amélioré les principaux paramètres des électrolyseurs. Les premiers essais ont permis d’atteindre des quantités d’hydrogène notables, avec un niveau de courant bien supérieur aux résultats obtenus jusqu’alors par leurs concurrents travaillant sur la cette même filière protonique. Autre résultat positif : l’abaissement de près de 200° C de la température de fonctionnement par rapport à la solution utilisant la conduction par ions O2-. Enfin, en permettant l’usage d’alliages commerciaux, cette technologie, aujourd’hui protégée par un brevet, diminue le coût de l’hydrogène produit. Reste à présent à perfectionner le dispositif développé.
[1] Institut Européen des Membranes (CNRS/Université de Montpellier/ENSCM), Laboratoire de Plasticité, Endommagement et Corrosion des Matériaux (CNRS/Ecoles des Mines de Saint-Etienne), Laboratoire de Dynamique, Interactions et Réactivité (CNRS/UPMC), Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques (CNRS).
BE France numéro 226 (19/05/2009) – ADIT / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/59167.htm
Voila déjà 15 jours que que nous avons reçu cette info via le BE, vous l’aviez laissé passer ?
Pour Tartempion : On peut se permettre de publier une telle nouvelle à 2 reprises, on risque ainsi de sensibiliser une plus grande proportion de la population. Bien sûr que l’électrolyse de l’eau serait LA SOLUTION. Cependant, pour que celà advienne, il faudra réduire les coûts reliés à ce procédé. C’est évident que les énergies renouvelables à plus faibles coûts de revient seront priorisées…rien de plus normal. Pour l’heure l’éolien semble avoir une longueur d’avance, le solaire photovoltaïque progresse bien (tellement bien que je suggère d’attendre un peu avant d’investir massivement dans cette technologie), voyons maintenant comment va progresser le procédé d’électrolyse de l’eau pour produire le dihydrogène,H2. Je présente des articles sur ces types d’énergies renouvelables sur .over-blog.com précédé de denis-laforme. Il y est également question d’effet de serre, de G.E.S., de climat, de réchauffement climatique, de cycles glaciaires-interglaciaires, etc.
Même avec un rendement de 100% au niveau de l’électrolyse, le rendement global de la chaîne hydrogène (compression, tranport, stockage, pile à combustible etc.) resterait médiocre. En négligeant ce rendement global, cet article induit le lecteur en erreur.
Il n’y a pas d’hydrogène sur ou sous terre, combien de fois faudra-t’il le redire ? Du pétrole ou du gaz, il y en a. On peut produire H2 (par électrolyse par ex). On peut produire (et stocker) CH4 bien plus facilement ou des hydrocarbures. A l’examen la plupart des utilisations concevables semblent se dérober progressivement pour l’hydrogène, du transport aérien au stockage d’excédents électriques en passant par le secteur automobile. Le concernant il semble déjà clair qu’il vaut mieux envoyer 100% de l’électricité dans le réseau vers des batteries, que s’amuser à électrolyser l’eau puis stocker H2 puis transporter et convertir en électricité (ne parlons même pas de le brûler dans un moteur thermique d’automobile). Il faut continuer à chercher, mais je suis assez d’accord avec “Olivier2009”. Ah, quand l’électricité sera gratuite et tombera du ciel, je ne dis pas…
Si j’ai tendance à ne jamais mettre aveuglément 100 % de ma confiance dans un produit A ou une énergie B, il n’en reste pas moins que je tente de reconnaitre les défauts mais aussi les avantages de chacune de ces technlogies, et de les “peser” face aux autres alternatives. Quand Marcob12 écrit que l’on peut produire (et stocker) du CH4 (et des hydrocarbures !) bien plus facilement, je le supplie qu’il nous explique comment faire ! Quant à “du pétrole ou du gaz, il y en a”, certes, mais jusqu’à quand, et à quel prix ? Autant que je sache, du H2, j’en produit demain dans mon garage, deux électrode, un transfo, deux tubes de labo, un peu d’eau et une pointe d’acide, et hop, je joue à refaire les expériences de chimiedu lycée avec la petite explosion finale pour prouver que le gaz est bien du H2. Mais faire du CH4 ?… Bouse de vache, digesteur, bactéries, …? Rendement ? Ha, ok, effectivement, une bête hydrolyse par l’électricité, c’est pas bien terrible. Mais d’une part l’article (et bien d’autres) annonce des “petits trucs de chimistes” qui améliorent doucement l’efficacité de la production d’H2, d’autre part, il faut savoir ce que l’on veut: utiliser au mieux une électricité disponible lors des périodes creuses, par exemple, ou produite en surplus les nuits de vent par les ventilos, ou s’accrocher au Sacro-Saint Rendement et à la Trinité Pognon-Bénéfice-Dividendes ? Stockage batterie ? Aussi “simple” que de produire du H2 au niveau industriel. Combien de … millions de tonnes de batterie faut-il pour stocker 1 TW ? De mémoire, Jancovici avait calculé dans “Le plein s’il vous plait” que pour stocker d’une journée à l’autre la conso des ménages francias, il faudrait que chaque ménage (vous, moi) stocke 13 tonnes de batteries dans son sous-sol. Merci de vérifier. 13 tonnes. Une paille. Pour finir, oublions DÉFINITIVEMENT l’idée de brûler du H2 dans un moteur thermique “traditionnel” ! Si BMW a mis quelques unités de Série 7 avec un joli (?) V12 qui tourne au H2, c’est plus par pub (ch’ui Greeeen !!) que pour les promesses de futur de ce moyen d’utiliser l’hydrogène. Non, non, cher Marcob12, le H2, il va dans une pile à combustible ! Rendement (H2 -> électron) pas dégeulasse (bien plus que les 15 à 25 % du moteur thermique), mais, je l’accorde, sans prendre en compte les pertes à la production. Hé oui, RIEN n’est parfait, il faut juste faire un choix: rendement déplorable du termique, polution, sources finies à court ou moyen terme (je vous laisse choisir) des hydrocarbures, ou rendement global pas très satisfaisant non plus, mais bien plus “propre” de l’hydrogène ?… Continuons à chercher, je suis d’accord avec vous ! Mais apprenons à peser toutes les implications et conséquences de chaque choix, et ayons l’honneté de les peser justement par rapport à la “concurence” pour faire ce choix. Pour finir, l’électricité tombe bien du ciel, mais chaque éclair d’orage, si il posséde une différence de potentiel énorme, n’a pas , autant que je sache, suffisemment d’énergie pour faire tourner votre lave-vaisselle … Mais cette énergie est gratuite ! Il faut “juste” des bancs de condensateurs modèles mahouses pour résister à l’éclair, inventer un moyen pour transformer l’énergie potentielle en courant exploitable et le stocker pour le livrer au moment du besoin, disposer les capteurs de foudre (alors qu’il y’en a déjà qui râlent contre les éoliennes !…), disposer de moyens de productions alternatifs (charbon ?) pour les mois sans orages, etc, … Vous voyez: RIEN n’est parfait …
Certes, il vaut mieux envoyer directement dans des batteries, mais pour le moment elles sont très lourdes et sont pour le moment inadaptées à ” l’automobilité “, et aux transports nécessitant de la puissance….. Par contre dès la fin de période d’amortissement principal, l’électricité propre et renouvelable éolienne va coûter 3 ç / kw, donc faire de l’H² 100% clean ne sera plus un problème, et permettra de finir notre civilisation ” explosion ” jusqu’à l’arrivée des PAC…….. attention, chaque éolienne d’aujoud’hui est un derrick de demain……….. et entre toutes les énergies disponibles, qui arrivent en même temps que la super HQE, il y aura un trop plein électrique qu’il faudra bien consommer………….
Je pensais que mon opinion était claire. Il n’y a pas de gisements d’hydrogène sur Terre à exploiter, il faut le produire en totalité. Il y a du gaz (via les hydrates de gaz) pour sans doute plusieurs siècles par ex. L’électrolyse de l’eau ne pose aucun problème, en dehors du coût avec les sources d’énergies présentes. Malheureusement l’hydrogène ne se stocke pas aussi facilement que le méthane ou les hydrocarbures liquides. C’est la plus petite molécule qui exige des matériaux sans aucune fissure ni porosité. Difficile de songer à des “hydroducs” pour le transporter. Stockée via des hydrures par ex on a un clair soucis de volume, poids et pertes de rendements. Ce n’est pas pour rien que des industriels ont envisagé des électrolyseurs à domicile (à des coûts très dissuasifs), mais il faut le stocker ensuite et hors station fixe voir plus haut… Pas pour rien non plus que tous les constructeurs ont des projets de véhicules à batteries et que la filière (sur le papier) “pile à combustible” pour automobile est en train de laisser la place. Pour le stockage d’énergie en station fixe, les problèmes sont bien différents, mais les alternatives sont de plus en plus crédibles et ne présentent pas les obstacles technologiques majeurs de H2. Vous ne gérez pas bien les ordres de grandeur : notre consommation électrique est (en maison) de 3kwh/jour (moyenne annuelle) et des batteries au lithium avec des densités de 300Wh/kg arrivent. Donc pour 10kg de batteries je stockerais notre consommation du lendemain (pas 13 tonnes). Dans les batteries de quelques dizaines de milliers de voitures on stockerait 1 TWh (3 à 4 Mt de batteries). Au demeurant j’ai dit ailleurs que je crois au stockage de masse via l’air comprimé en sous-sol (rendements de 60 à 70%) et via la gestion de la demande (“nightwind” et autres, les projets se multiplient). Il est si facile de transporter l’électricité d’un point à un autre, l’électricité est partout. Pour l’hydrogène il faut tout refaire de A à Z. Nous ne verrons pas la civilisation de l’hydrogène (if ever). Sinon, via la capture de CO2 des centrales thermiques on peut envisager une filière micro-algues qui sont ensuite méthanisées (CH4 étant facilement convertis en hydrocarbures plus complexes) et un paquet de filières existent pour aboutir à CH4 et aux hydrocarbures. Je ne crois pas à l’hydrogène. C’est une opinion (avec pas mal de lectures), c’est tout…
Merci pour ces explications ! Comme d’habitude, je n’ai pas une préférence pour l’hydrogène plus que pour le nucléaire ou que pour n’importe quelle autre énergie, il s’agit d’abord pour moi de tenter de corriger les “dérives” que l’on voit parfois exprimée par certaines opinions à l’emporte-pièce, ou les “demies-vérités” comme dans votre commentaire. Et je préfère me faire l’avocat du diable plutôt que de jeter la pierre parce que mon voisin la jette aussi … Je pense que nous sommes tous d’accord, l’hydrogène souffre d’un problème (mais est-il insurmontable ?) de stokage. Si nos savants réussissent à mettre au point la “bouteille magique” qui condiendrait quelques m3 de ce gaz dans des conditions de pression et température ambiante, je pense que l’humainité aura entre ses mains un nouvel outil pour un futur un peu moins empoisonné. Mais en attendant, par force des choses, la recherche s’interresse aussi à d’autres solutions (air comprimé, méthane, etc …), et c’est tant mieux. Concernant les batterie et le chiffre cité de 13 tonnes, encore une fois, je cite “de mémoire”, s’agissait-il de la conso TOTALE de la France ?…, la “vérité” se trouve dans les pages du livre cité (que je n’ai plus) et seul Mr Jancovici sera a même d’expliquer ses résultats. J’avais bien précisé: “merci de vérifier” ! Pour finir, pourquoi pensez-vous que ce méthane que l’on pourrait produire facilement devrait être transformé en “hydrocarbures plus complexes” ? Ne pourrait-on pas s’écarter enfin de notre attachement à la voiture d’aujourd’hui, techno vieillissante basée sur un âge d’or révolu du pétrole abondant, et utiliser ce CH4 comme “vecteur” de l’hydrogène ? Les piles à combustibles “statiques” (utilisées en co-gen pour les usines, hopitaux, certaines habitations …) n’utilisent pas l’H2 directement, mais cassent du gaz (méthane …) pour en extraire la volatile molécule … La flotte de bus à H2 qui roulent tous les jours à Hamburg font le plein au dépot situé à 2 km de chez moi, c’est du gaz naturel (fossile) qui est transformé en H2. Le jour où ils casseront du CH4 issue de fermentation et/ou de cultures d’algues captrices de CO2, on aura alors bouclé la boucle ! Vous ne croyez pas à l’hydrogène, mais peut-être qu’un jour, dans 10 ou 50 ans, il fera parti de notre mode de vie. Parce qu’il sera devenu pratique et simple.
Sur un seul point : on peut faire jouer au méthane le rôle “matière” du pétrole (son rôle énergétique étant appelé à disparaître d’ici un siècle), car à partir de CH4 on a une voie royale pour aboutir à de très nombreux matériaux (plastiques par ex). Par ailleurs, l’hydrogène dans l’aviation semble à écarter pour longtemps (on fabrique déjà du carburant via la biomasse, le gaz et le charbon), le CH4 serait une possibilité de filière de conversion. Je crois que nous allons assister en un demi-siècle à la mise à mort du moteur thermique, je ne pensais pas à faire du pétrole pour les autos. Si on brûle CH4 en pile à combustible ou centrale (pour l’électricité) on peut capter le carbone et le stocker. Pourquoi alors extraire H2 ? Pour quel bénéfice ? Je pense que vos bus à H2 sont les dinosaures d’une filière condamnée (au mieux à une niche). J’en suis navré. Je ne pense pas d’ailleurs que les innovations à attendre dans ce domaine changeront la donne radicalement. Time will tell…
Je pense qu’on dit presque la même chose, mais avec des mots différents ! 😉 J’essaye d’être clair: – l’hydrogène à l’état naturel n’existe pas sur Terre, il faut donc dépenser de l’énergie pour en produire (mais ce qui est vrai également du pétrole, on oublie sans doute tout ce que cela nécessite comme infrastructures et traitements pour arriver au stade fuel domestique, par exemple, et le CH4 n’échappera pas non plus à cette régle), – un pile à combustible utilise du H2 et l’oxygène de l’air pour produire des électrons au travers d’une “hydrolyse inverse” (pour faire très simple), et le rendement à ce niveau (pas forcément au niveau global, je l’admets) est excellent, – à Hamburg, les bus sont alimenté en H2 frais par une petite unité de “crackage” de gaz naturel (puis chaque bus fait “le plein” en bombonne pressurisées), mais la station pourrait aussi bien casser du CH4 , récupérer le CO2 rejeté pour recomposer du CH4 avec des algues, par exemple, mais peu importe, la pile à combustible ne marche qu’avec du H2, – la possibilité d’utiliser du CH4 pour d’autres applications que l’automobile et/ou la production de H2 est évidemment pas interdite ! Au contraire, tant mieux si nos déchets, nos émission de CO2, etc, peuvent être valorisés de cette manière. Bref: le CH4 semble TRÈS prometteur, il pourrait se substituer sans trop de chamboulement à notre finissant pétrole fossile, il permettrait de faire voler nos avions (absolument d’accord, un avion H2 est toujours plus qu’irréaliste !), le CH4 pourrait devenir le vecteur énergétique (production, stockage, capacité volumique, sécurité, etc …) de demain. Mais … pourquoi enterrer la filière hydrogène, qui tant qu’on l’envisage en production locale et bien sûr à partir d’un CH4 “recyclé”, possède aussi des arguments non-négligables ? Mais seul le futur (et ce que nous en aurons fait) permettra de dégager et valider les choix technologiques qui s’offrent à nous aujourd’hui en remplacement des énergies tirées du fossiles.
SRX VOUS AVEZ TLM APS DE VIE D’EXPLIQUER AU MONDE HAHAHAHHA XD EN2K MERCI QUAND MEME PCQ LUNDI JDOIS REMETTRE MON ESSAI EN CHIMIE LOL ET SA MAIDE VRMT VOS SHIT SO VAGIN VAGIN 😀 BTW CHUI FLEXIBLE 😉
Hey, t flexible? sa m’interesse que tu epreuve un interet pour la chimie.. c pour kan ma tete bebe? 😉