Carburants alternatifs dans le monde
Un peu d'histoire sur les voitures à hydrogène
En 1807, le Suisse François Isaac de Rivaz a conçu le premier véhicule à quatre roues avec un moteur à combustion interne fonctionnant à l'hydrogène
1860 : Etienne Lenoir, ingénieur français, met au point l'« Hipomobile », un gros véhicule de transport doté d'un moteur à combustion à base d'hydrogène. Il est allé avec succès de Paris à Joinville-le-Pont lors d'un voyage d'essai en 1863.
1941 : pendant le siège de Leningrad par les troupes du régime nazi, et en raison d'une pénurie d'essence, le soldat et mécanicien russe Boris Shelishch a réussi à convertir 200 camions GAZ-AA pour qu'ils fonctionnent à l'hydrogène, ce qui, selon certaines sources, aurait fait fonctionner plus en douceur qu'avant.
L'Electrovan de General Motors de 1966 est la première voiture connue à pile à combustible à hydrogène.
La crise pétrolière des années 1970 a déclenché d'importantes recherches sur les piles à combustible à hydrogène et, à la fin de la décennie, la plupart des constructeurs automobiles disposaient de modèles FCV.
Qu'est-ce que l'hydrogène ?
L'hydrogène est l'élément chimique le plus simple (constitué d'un seul proton et d'un électron) et le plus abondant dans l'univers et apparaît également avec d'autres éléments formant une grande variété de composés chimiques, tels que l'eau (H2O) et la plupart des composés organiques.
C'est un gaz incolore, inodore et insipide à température ambiante. C'est l'élément le plus léger qui existe, étant environ 14 fois moins lourd que l'air. Sa molécule est constituée de deux atomes d'hydrogène (H2) reliés par une liaison covalente.
D'où vient l'hydrogène ?
L'hydrogène pur ne se trouve pas naturellement dans la nature, car il se trouve toujours dans le cadre d'autres composants, il doit donc être extrait d'autres matières premières
L'HYDROGÈNE GRIS
Grâce au reformage à la vapeur, l'hydrogène peut être obtenu à partir du gaz naturel, produisant du H2 et du CO2
L'HYDROGÈNE BLEU
L'hydrogène bleu est produit de la même manière que l'hydrogène gris, à la différence que dans ce cas le CO2 est collecté et stocké. Ce CO2 stocké peut être traité à la vapeur pour former du H2Co3, un sel facilement stockable, également utilisé pour la production de carburants synthétiques.
L'HYDROGÈNE VERT
Il est produit par électrolyse de l'eau. L'électricité, provenant de sources renouvelables, est utilisée pour décomposer la molécule d'eau et produire de l'hydrogène et de l'oxygène. Contrairement aux autres formes d'hydrogène, l'hydrogène vert ne produit pas de Co2. Ne contamine pas. Voir plus d'informations sur l'hydrogène vert sur glpautogas.info
Comment fonctionnent les voitures à hydrogène ?
Comme les véhicules tout électriques, les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) utilisent l'électricité pour alimenter un moteur électrique. Contrairement aux autres véhicules électriques, les FCEV produisent de l'électricité à l'aide d'une pile à hydrogène au lieu de puiser de l'électricité à partir d'une seule batterie.
Dans ces voitures, l'hydrogène est acheminé vers la pile à combustible où l'électricité est générée. Celui-ci est stocké dans la batterie. Lorsque peu d'énergie est nécessaire, l'électricité transmise aux roues provient exclusivement de la batterie, tandis que s'il faut plus d'énergie, celle nécessaire à la pile à combustible sera également utilisée.
Composants de voiture à hydrogène
PILE À COMBUSTIBLE
Les piles à combustible réalisent la fusion de H2 avec O2 dont la réaction produit de l'électricité. Les piles à combustible ont une température de fonctionnement d'environ 80°C, une pression de fonctionnement comprise entre 1 et 3 bars. L'efficacité énergétique des piles à combustible est d'environ 50 % bien que la recherche fasse de nouveaux modèles améliorant cette efficacité.
RÉSERVOIR H2
En raison des hautes pressions auxquelles l'hydrogène est stocké, le réservoir est un élément essentiel du véhicule. Actuellement, les réservoirs pour stocker l'hydrogène sont fabriqués dans des matériaux de dernière génération, toujours cylindriques et creux.
Ces réservoirs pour véhicules stockent l'hydrogène entre 350 et 700 bar. A 700 bar, 5 kg de H2 peuvent être stockés dans 160 litres de volume.
Cependant, de nouvelles recherches indiquent une autre forme de stockage. Ces nouveaux conteneurs stockeraient l'hydrogène entrelacé avec les particules d'un même matériau, favorisant une plus grande capacité de stockage à des pressions plus basses, comme les technologies connues en anglais sous le nom "Interstitial Hydride" qui pourraient stocker 5 kg d'hydrogène à 100 bars, stockant à partir de 20 à 80 kilogrammes d'hydrogène à 700 bars.
CONNEXION POUR LE REMPLISSAGE
Il existe trois types standardisés en fonction de la pression d'utilisation :
TK25
Il est utilisé pour des pressions de 350 bars, pour les bus et les camions, et dispose d'une connexion de données
TK16
Il était courant dans les installations de ravitaillement en carburant des véhicules avec une pression de 700 bar, mais il est en train d'être remplacé par le TK17 en tant que norme pour les véhicules privés.
TK17
C'est le système de remplissage qui devient la norme pour les véhicules fonctionnant à l'hydrogène à 700 bar
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