Hydrogène comme devise énergétique

Figure 1. Schéma d'une pile à combustible à hydrogène. L'hydrogène et l'oxygène se combinent pour former de l'eau, tout en produisant simultanément de l'électricité.

Figure 2. Une configuration de véhicule à pile à combustible hydrogène.

Cet article fait référence à l'hydrogène en tant que molécule, H₂. Cette molécule n'est pas produite dans la nature sur Terre et doit être fabriquée par des personnes dans un laboratoire ou une installation industrielle. Bien que l'hydrogène moléculaire soit la molécule la plus répandue dans l'univers, il est difficile d'en déterminer la quantité exacte. Elle se distingue des atomes d'hydrogène, que l'on trouve en grande abondance sur Terre et ailleurs dans l'univers.

L'hydrogène peut être considéré comme une « devise énergétique » puisqu'il n'existe pas à l'état naturel sous sa forme moléculaire sur Terre, et qu'il est produit par l'apport d'une certaine énergie, voir la figure 1. Cela le transforme en combustible secondaire (un réservoir d'énergie de haute densité, plus facile à transporter et à utiliser). L'énergie primaire est nécessaire pour créer du combustible hydrogène. Cette énergie provient soit de la combustion de combustibles fossiles, soit de l'utilisation de l'énergie nucléaire (dont David S. Scott a longuement écrit), ou en utilisant des sources d'électricité intermittente comme l'énergie solaire et l'énergie éolienne. Même si cela ne semble pas être une utilisation efficiente de l'énergie, le combustible hydrogène est environ dix fois plus dense en énergie par volume que les piles lithium-ion, et 100x plus dense en masse ! Cela signifie qu'à l'avenir, si les infrastructures changent, de nombreuses sources "alternatives" d'énergie primaire, comme le vent et le soleil, pourront être utilisées. L'énergie qu'ils créent peut ensuite être stockée dans l'hydrogène, qui est bien plus efficace que les piles.

Bien que l'hydrogène soit une devise énergétique plutôt qu'une source d'énergie primaire, il est toujours considéré comme un combustible (mais pas une source d'énergie primaire). Il s'agit en effet d'un matériau à haute densité énergétique, ce qui en fait une source d'électricité facilement transportable. L'hydrogène est utilisé de deux manières : soit dans un moteur à combustion interne (en le brûlant), ou en le faisant réagir directement avec l'oxygène dans une pile à combustible pour créer de l'électricité et faire fonctionner un moteur électrique. Le premier alimente les fusées, et le second permet de faire fonctionner les voitures à hydrogène, comme dans la figure 2.

Certains auteurs estiment que l'hydrogène est une devise énergétique inévitable, tandis que d'autres pensent tout à fait le contraire.

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