Bon, quelqu'un pourrait-il m'expliquer par quel miracle on va produire thermodynamiquement de l'hydrogène (H2) avec moins d'énergie qu'il n'en faut pour le bruler avec l'oxygène ?
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Où as-tu vu qu'il prétendait cela ?
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L'hydrogène (ou
dihydrogène pour être précis) n'est bien sûr qu'un moyen de
stockage d'énergie, et on peut au mieux retrouver ce qu'on a mis de côté, au pire rien du tout, et en général une partie seulement. C'est la dure loi de l'entropie croissante de l'univers.
L'idée de décomposer l'eau en (di)hydrogène et (di)oxygène à l'aide d'électricité, pour les faire ensuite se recombiner en produisant à nouveau de l'électricité, entraîne des pertes importantes : ça dépend de ce qu'on utilise comme électrolyseur et comme pile à combustible, mais on peut facilement perdre les 2/3 de l'électricité de départ. Le rendement est bien meilleur avec de simples batteries, surtout les dernières générations qui peuvent avoir des rendements largement supérieurs à 90% (donc disons 80% pour l'aller-retour dans la batterie).
Mais le dihydrogène permet de séparer le stockage d'énergie (le réservoir) de la production de puissance (la pile), alors que la batterie ne le permet pas : on change à la fois la puissance produite et l'énergie stockée si on change la taille de la batterie.
La pile à combustible permet donc de raisonner comme on le fait d'habitude, où on dimensionne séparément le moteur (pour la puissance) et le réservoir (pour l'autonomie). La pile ne produit pas directement la puissance motrice (il faut le moteur électrique derrière) mais c'est sa puissance qui conditionne celle du moteur électrique.
Et surtout avec les densités énergétiques massiques actuelles des batteries, la solution de la pile à combustible est la seule qui permette d'augmenter réellement l'autonomie des voitures électriques. Mais au prix d'un gaspillage énorme d'énergie si l'hydrogène est fait par électrolyse...
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Le problème du tout électrique, c'est le temps de recharge; si vous deviez faire 800km, il faudrait prévoir une nuit de charge, au moins!
Je ne parle pas de la capacité des stations service, il faudrait prévoir la centrale nucléaire qui va avec pour satisfaire les clients pressés! 😢
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Ces deux arguments ne tiennent pas : on sait aujourd'hui produire des batteries qui se chargent en 5 minutes, voire moins. Ce que le grand public a du mal à concevoir c'est que le temps de charge d'une batterie ne dépend pas de sa taille en première approximation. Pour des batteries de grande taille il faut prévoir des mécanismes de dissipation thermique efficace, mais c'est faisable et de moins en moins vrai au fur et à mesure que le rendement des batteries augmente.
Aujourd'hui une Prius qui consomme 5 litres aux 100 km consomme 5 * 9 = 45 kWh d'énergie, mais sous forme thermique. Son moteur ayant un rendement de 37% au grand maximum, il reste au mieux 45 * 0,37 = 16,6 kWh d'énergie mécanique en sortie d'arbre, et en pratique certainement moins, disons 15 kWh en étant optimiste. Avec un rendement de 90% à la fois pour la batterie et le moteur électrique, une voiture équivalente électrique aurait besoin de 15 / 0,81 = 18,5 kWh dans la batterie pour ces 100 km.
Arrondissons à 20 kWh, au pire. Pour les charger en 5 min, il faut 20 * 12 = 240 kW, donc évidemment un chargeur et un branchement électrique conséquents ; mais tout à fait faisable pour du matériel professionnel : personne n'a une pompe à essence chez lui non plus ! Si 4 voitures se rechargent en même temps, on a en ordre de grandeur besoin d' 1 MW, très loin de la centrale nucléaire (1000 à 1500 fois plus). Le bâtiment du laboratoire de recherche où je travaille consomme bien plus que ça !
Et de toute façon cette situation est très hypothétique car avec un grand nombre de voitures électriques à batteries en circulation, la plupart des recharges se feraient à la maison la nuit (en plusieurs heures cette fois), ce qui de plus aurait l'avantage de contribuer à lisser la production d'électricité, car
la demande est faible quand tout le monde dort. La "station-service électrique" ne serait plus que le complément indispensable pour pouvoir partir loin de chez soi, mais pas l'endroit unique où on s'approvisionne.
Par contre, si on voulait produire réellement de l'hydrogène à grande échelle et sans CO2 (c'est-à-dire pas comme actuellement
), il y a de grandes chances que la solution retenue serait la construction de nouvelles centrales nucléaires spécialement faites pour ! Ce n'est sans doute pas un hasard si
le CEA s'intéresse tout particulièrement à l'hydrogène et finance des tas de recherches autour des piles à combustible...
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