L'Écologie Utile et Positive

Une Station à Hydrogène chez soi

Honda dĂ©veloppe plusieurs modèles de station Ă  Hydrogène solaire. Un de ces modèles est pour l’usage domestique (Home Energy Station).

Station hydrogène - Honda

Station hydrogène - Honda

Ce concept de station hydrogène solaire individuelle est également étudié chez Michelin parallèlement à la production de la Hy-Light.

En France, Air Liquide fait figure de champion mondial et d’expert dans la rĂ©alisation de stations service hydrogène commerciale. Sa filiale, Axane, commercialise des «solutions» hydrogène comme des piles Ă  combustible ou des gĂ©nĂ©rateurs Ă©lectriques (gĂ©nĂ©ratrices ou groupe Ă©lectrogène) mais uniquement Ă  des fins industrielles pour l’instant.

En attendant ce sont certainement les japonais (avec Honda) les plus avancés. Leur station est tout à fait au point et commercialisée.
Certains faux-Ă©colos s’opposent Ă  l’hydrogène en le considĂ©rant non-Ă©cologique Ă  cause de sa fabrication. Il ne faut pas confondre un produit, sa fabrication et ses Ă©missions. Une voiture fonctionnant Ă  l’essence ou au diesel Ă©met des GES, un moteur (thermique) fonctionnant Ă  l’hydrogène Ă©met de la vapeur d’eau. Donc c’est clair la solution hydrogène est Ă©cologique.

Par contre, pour que la solution carburant hydrogène soit propre Ă  100% il faut qu’il soit produit proprement. Aux Etats-Unis c’est principalement le charbon qui sert Ă  la fabrication de l’hydrogène (une hĂ©rĂ©sie quoi !) , en Europe c’est plutĂ´t le gaz naturel (80%).

Ce n’est pas une raison pour condamner l’hydrogène qui peut ĂŞtre produit de bien des manières, la plus Ă©cologique Ă©tant l’Ă©lectrolyse de l’eau avec l’Ă©nergie solaire.


C’est ce procĂ©dĂ© qui est utilisĂ© par Honda et aussi par ce mĂŞme amĂ©ricain du New-Jersey dont je vous parlais rĂ©cemment. Re-voici la vidĂ©o ci-dessous (bientĂ´t chacun d’entre vous pourra avoir cela chez lui. Surveillez HarmonieTerre).

Pour terminer je voudrais dire un mot de Hydrogenics Corporation société canadienne de production d’énergie propre qui se consacre à la commercialisation d’une technologie de pile à combustible et de laboratoires d’essai pour piles à combustible.

La solution est lĂ , pour chacun de nous, chacunes de nos maisons et de nos 800 millions de vĂ©hicules… aujourd’hui. !

Dominique LR
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aoĂ»t 19, 2008   1 Comment

Michelin Hy-Light : la voiture propre de demain

En partenariat avec le Paul Scherrer Institut, Michelin a conçu la Hy-Light, un prototype de ce que pourrait ĂŞtre un vĂ©hicule propre d’ici 15 Ă  20 ans… Une « voiture roulant Ă  l’eau » d’après certains journalistes, une PAC pour les plus avertis. Regardons-y de plus près !
En ce dĂ©but de siècle, les prĂ©visions alarmantes ne manquent pas ! En 2030, la population avoisinera les 7,5 Ă  10 milliards d’ĂŞtres humains contre 6 milliards aujourd’hui. Dans le mĂŞme temps, les besoins en termes de mobilitĂ© individuelle iront croissant. Le parc automobile devrait ainsi passer de 700 millions Ă  1,6 milliard de vĂ©hicules, entraĂ®nant dans son sillage le rĂ©chauffement de la planète et des tensions sur les prix du pĂ©trole dont les rĂ©serves sont estimĂ©es Ă  30 ou 40 ans.

Dans ce contexte, la Hy-Light reprĂ©sente une synthèse idĂ©ale entre les besoins en mobilitĂ© de la sociĂ©tĂ© et les contraintes liĂ©es Ă  l’environnement. Hy pour « hydrogène », car il s’agit d’un vĂ©hicule Ă©lectrique utilisant non pas des batteries mais une PAC (pile Ă  combustible). Et Light pour « lĂ©ger », car il ne pèse que 850 kg. Construit Ă  partir de technologies qui seront disponibles dans une dizaine d’annĂ©es, il est non polluant, ne consomme que des Ă©nergies renouvelables et peut embarquer quatre personnes Ă  130 km/h.

L’eau et le soleil comme seules Ă©nergies

Le principe de la pile Ă  combustible est de convertir directement l’Ă©nergie chimique nĂ©e de l’association d’oxygène et d’hydrogène en Ă©nergie Ă©lectrique. Celle de la Hy-Light a ceci de particulier qu’elle est alimentĂ©e par de l’hydrogène et de l’oxygène embarquĂ©s, le premier stockĂ© dans le châssis de la voiture et le second dans des bonbonnes. D’ordinaire, dans les PAC, l’oxygène est directement pris dans l’air ambiant, ce qui, d’une part, nĂ©cessite un compresseur pour l’aspirer, donc un surcroĂ®t de consommation, d’autre part aboutit Ă  des performances moindres qu’avec de l’oxygène pur, en raison par exemple d’un air polluĂ©. La Hy-Light Ă©chappe Ă  cette contrainte et parvient ainsi Ă  une autonomie de 400 km Ă  une vitesse constante de 80 km/h.

L’hydrogène n’existant pas Ă  l’Ă©tat naturel, il convient de le produire, par exemple par Ă©lectrolyse de l’eau… Bref, pour le produire, il faut de l’Ă©lectricitĂ©. Pour ce faire, Michelin et le Paul Scherrer Institut ont choisi une solution entièrement Ă©cologique : une station service Ă©quipĂ©e de panneaux solaires gĂ©nĂ©rant du courant continu pour l’Ă©lectrolyse. L’hydrogène et l’oxygène ainsi obtenus le sont avec une Ă©nergie entièrement renouvelable et Ă  un degrĂ© de pollution zĂ©ro.

Sachant que la PAC ne rejette que de la vapeur d’eau, on pourrait mĂŞme envisager de rĂ©cupĂ©rer cette eau pour produire Ă  nouveau par Ă©lectrolyse de l’hydrogène et de l’oxygène (ce qui est le cas dans les navettes spatiales). Certes, il y a des pertes, et le cycle de rĂ©cupĂ©ration ne se fait pas Ă  100%, mais on touche quand mĂŞme lĂ  Ă  ce que l’on peut faire de mieux en matière d’Ă©cologie.

Pas de moteur sous le capot ?

Vous seriez bien en peine de trouver le moteur sous le capot de la Hy-Light. Pas plus le moteur, d’ailleurs, que la boĂ®te de vitesses, l’embrayage, le cardan, la barre anti-roulis et l’arbre Ă  transmission, car tous les liens entre la source motrice et les roues ont Ă©tĂ© supprimĂ©s. La conduite du vĂ©hicule se fait via un processeur qui transmet les ordres du conducteur Ă  deux moteurs Ă©lectriques logĂ©s dans les roues avant. Une innovation technologique baptisĂ©e « Michelin Active Wheel » : cette roue active assure Ă  la fois les fonctions de suspension et de traction grâce Ă  des moteurs d’un rapport poids-puissance exceptionnel. Outre l’alimentation en Ă©lectricitĂ© par la PAC, des super condensateurs rĂ©cupèrent l’Ă©nergie lors des freinages et la restituent aux moteurs en phase d’accĂ©lĂ©ration. La Hy-Light peut ainsi passer de 0 Ă  100km/h en 12 secondes.

Quid de l’hydrogène ?

Ă€ l’heure actuelle, l’hydrogène ne reprĂ©sente que 1,5% de la consommation d’Ă©nergie dans le monde. Il est en fait moins utilisĂ© comme source d’Ă©nergie que comme un composant utilisĂ© dans la production d’ammoniac et de mĂ©thanol. On s’en sert Ă©galement dans les raffineries de pĂ©trole et de façon plus marginale dans les programmes spatiaux.

48% de l’hydrogène est produit Ă  partir de gaz naturel, 30% Ă  partir de pĂ©trole, 18% Ă  partir de charbon, et seulement 4% par Ă©lectrolyse de l’eau.

Contrairement Ă  une idĂ©e rĂ©pandue (depuis la catastrophe du Hindenburg, l’hydrogène a mauvaise rĂ©putation), ce carburant n’est pas plus dangereux que l’essence. Il impose cependant d’avoir une autre approche en matière de sĂ©curitĂ©. C’est un gaz très lĂ©ger, volatile, ce qui lui confère l’avantage de se disperser dans l’air. Le transport et le remplissage de l’hydrogène sont assez comparables Ă  ceux du gaz naturel comprimĂ©. L’hydrogène est Ă  ce jour largement utilisĂ© dans certaines industries. Il est donc possible dès maintenant de commencer Ă  l’utiliser comme carburant automobile.

Un partenariat franco-suisse

Ce projet est issu de la collaboration du Paul Scherrer Institut (PSI) et du centre de recherches du Groupe Michelin Ă  Givisiez (Suisse). Le PSI, centre de recherches suisse spĂ©cialisĂ© dans les domaines des sciences naturelles et de l’ingĂ©nierie, a dĂ©veloppĂ© la pile Ă  combustible. Michelin a conçu les moteurs Ă©lectriques, toute la chaĂ®ne de transmission ainsi que la gestion du châssis basĂ©e sur une suspension Ă©lectrique active qui stabilise le vĂ©hicule dans les virages et lors du freinage.

Ressources: Michelin

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juillet 20, 2008   2 Comments

Hydrogène et pile à combustible

Une démarche axée sur le développement durable

Comment produit-on l’Hydrogène ?

Près de 80 % de l’H2 produit proviennent du reformage du gaz naturel : ce procédé est le plus répandu car il est relativement facile à mettre en oeuvre à grande échelle et économiquement avantageux. En effet, la molécule de méthane CH4 mélangée à de l’eau et portée à haute température produit de la chaleur, de la vapeur, du CO, du CO2 et de l’H2.

Le monoxyde de carbone (CO) le dioxyde de carbone (CO2) ainsi que l’association d’H2 et de CO sont commercialisés auprès de l’industrie chimique pour la fabrication des polycarbonates et des polyuréthanes (utilisés, par exemple, pour les mousses de garnissage dans l’ameublement et dans l’automobile), ce qui contribue à optimiser l’efficacité industrielle et à minimiser les rejets de CO2. Des procédés d’épuration permettent selon les besoin d’obtenir de l’H2 pur. L’obtention d’H2 par électrolyse de l’eau est une alternative très consommatrice d’énergie électrique, adaptée souvent à la production de petits volumes ou proche de sources hydroélectriques à bas coût.

Principales applications

L’application de loin la plus importante et dont la croissance est la plus rapide, est la désulfuration des carburants automobiles, conformément aux réglementations en vigueur dans de nombreux pays,

L’industrie pétrochimique (plastiques, détergents, peintures) nécessitant de très grandes quantités, l’approvisionnement est réalisée dans ce cas là, par pipeline,

L’électronique, le traitement thermique des métaux, le polissage du verre, la fabrication du verre plat et l’hydrogénation des huiles comestibles font également appel à l’hydrogène qui est cette fois-ci approvisionné compressé ou liquéfié, par camion ou bouteilles, ainsi que par de plus petites usines,

Dans le spatial, l’hydrogène est le vecteur énergétique le plus efficace employé dans la propulsion des fusées et navettes,

L’hydrogène est vecteur d’énergie lorsqu’il alimente une Pile à Combustible qui produit de l’électricité de manière propre et silencieuse (ne rejetant que de l’eau). Cette source d’énergie est appelée à d’importants développements à moyen et long terme.

Le procĂ©dĂ© inverse de l’Ă©lectrolyse

La Pile Ă  Combustible fonctionne selon le procĂ©dĂ© inverse de l’Ă©lectrolyse. Elle restitue de l’eau Ă  partir d’hydrogène et de l’oxygène de l’air en produisant de l’Ă©lectricitĂ© et de la chaleur. A l’inverse, l’Ă©lectrolyse dissocie l’oxygène et l’hydrogène de l’eau en consommant de l’Ă©lectricitĂ©. Cette rĂ©action non polluante (la pile ne produit que de l’eau) est obtenue dans chacune des cellules de base qui sont associĂ©es pour constituer un module d’Ă©nergie de la puissance souhaitĂ©e : le stack. Cette technologie est aujourd’hui la seule Ă  mĂŞme d’ĂŞtre ZĂ©ro Emission, sans production de CO2.

L’attrait pour les Piles Ă  Combustible est justifiĂ© par leurs nombreux avantages :

De hauts rendements Ă©nergĂ©tiques : le rendement net Ă©lectrique d’une pile varie entre 30 et 70 %,en comparaison, celui d’un moteur Ă  combustion est en moyenne de 20 %,

De faibles niveaux sonores : seuls certains organes comme le compresseur, le système de ventilation produisent un lĂ©ger bruit. Les Ă©missions sonores sont très faibles de l’ordre de 40 Ă  50 dB Ă  1m, ce qui autorise donc par exemple une utilisation la nuit,

Modularité : la pile est constituée de cellules élémentaires mises en série et en parallèle pour obtenir le couple tension-intensité désiré.

La Technologie Pile Ă  Combustible d’Axane

Autour d’une plate-forme technologique modulaire unique selon les besoins de ses clients, Axane dĂ©veloppe sa gamme de Piles Ă  Combustible de type PEM (Proton Exchange Membrane). Cette plate-forme est destinĂ©e Ă  des usages multiples et se dĂ©cline en une gamme de produits diversifiĂ©s. Trois sont dores et dĂ©jĂ  disponibles : un gĂ©nĂ©rateur portable, un gĂ©nĂ©rateur stationnaire et un gĂ©nĂ©rateur intĂ©grable. Tous les produits fonctionnent Ă  partir d’Hydrogène gazeux standard disponible dans les centres d’approvisionnement Air Liquide ou livrable sur site.

Les systèmes de production d’Ă©nergie de type Pile Ă  Combustible alimentĂ©s en hydrogène sont des solutions majeures mentionnĂ©es dans les programmes de la Commission EuropĂ©enne.

Non polluante et silencieuse, pouvant se dĂ©cliner dans une large gamme de puissance, la Pile Ă  Combustible, en particulier de technologie PEM (Proton Exchange Membrane), alimentĂ©e en Hydrogène, est le « gĂ©nĂ©rateur d’Ă©lectricitĂ© » indispensable pour les transports publics, les applications stationnaires, mobiles ou intĂ©grĂ© dans un système, dès lors que le respect des contraintes environnementales devient une prioritĂ©.

Source : Air Liquide, Axane

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aoĂ»t 24, 2007   No Comments