La voiture à hydrogène à l'énergie renouvelable : l’avenir ?

[Remundo]

le problème de la poule et de l'oeuf est bien connu, mais ce n'est pas le principal frein du véhicule H2

Le principal frein est le gouffre énergétique de la production H2.

Il faut en effet de l'ordre de 3-4 fois plus d'électricité au 100 km via H2 qu'en les mettant directement dans une batterie.

Un autre frein est le stockage-transvasement de H2 qui est bien emmerdant, plus encore que le gaz naturel.

Le transport lourd préfèrera de loin des hydrocarbures (renouvelables et/ou de synthèse, de préférence liquides) avec des moteurs optimisés à 50% de rendement.

H2 en énergie de transport est une chimère ressassée depuis 50 ans maintenant.

L'hybridation légère pour le transport lourd est aussi une voie à développer. J'avais proposé de mettre des batteries dans le triple-essieu des remorques de manière à ce qu'elles deviennent motrices (par ex en conditions hivernales, cela décoincerait bien des semi-remorques en perdition), ou freineuses-régénératrices (plutôt que de dissiper l'énergie cinétique de ces pachydermes à chaque freinage...).

Il ne faut pas chercher à ce que ces batteries procurent beaucoup d'autonomie, mais qu'elles soient capables de pousser ou régénérer sur quelques kilomètres.

[sicetaitsimple]

Globalement d'accord.
Ma seule réserve est sur "le gouffre énergétique de la production d'H2", je suis d'accord, mais ce serait bien plus le cas pour la production d'e-fuels liquides, que tu sembles pourtant plébisciter quand je lis tes réactions aux posts (toujours intéressants) de notre ami NCSH.

[Remundo]

oui les e-fuels seront coûteux en électricité, mais peut-être pas autant que H2 tout seul. Question ouverte, et il faut prendre en compte le meilleur bilan CO2 des synfuels qui recycleraient le CO2 atmosphérique... ce que ne fait pas H2 seul.

J'ai une vision "d'hybridiste" mais aussi pragmatique : à savoir
1) pour les voitures particulières, ou même des véhicules de livraison pas trop lourds, et sur des trajets raisonnables, la majorité des km peut se faire sur le pack de batteries, en démarrant peu le prolongateur d'autonomie
2) dès que ça fouette dur et/ou qu'il faut privilégier la charge utile du véhicule : camion de 40 tonnes sur 800 km, engin de TP, avion, seuls les hydrocarbures peuvent faire face.
3) le 100% VE aura ses niches (trajets urbains, ou rurbains, ou encore ceux qui aiment planifier leurs recharges au petit bonheur la chance)

pour moi, si l'on déploie les solutions d'EnR massives, il vaut mieux privilégier les véhicules électriques et les synfuels que de s'emmerder avec H2 en tant que vecteur énergétique.

Tout chimiste sait qu'il n'y a rien de mieux pour porter l'hydrogène qu'une chaîne carbonée...

[sicetaitsimple]

oui les e-fuels seront coûteux en électricité, mais peut-être pas autant que H2 tout seul. Question ouverte, et il faut prendre en compte le meilleur bilan CO2 des synfuels qui recycleraient le CO2 atmosphérique... ce que ne fait pas H2 seul.

Le bilan CO2 des synfuels est nul, le CO2 nécessaire pour leur production est relaché dès leur combustion.

Globalement d'accord sur le reste.

[Remundo]

oui il est nul, c'est pour ça que c'est mieux de brûler un synfuel qu'un carburant fossile.

utiliser des carburants renouvelables de synthèse est comme se chauffer au bois, ça évite d'émettre du CO2 net dans l'atmosphère.

De plus, on peut imaginer que certains matériaux actuellement fabriqués à partir du pétrole le seraient à partir des e-fuels, puis immobilisés sous forme de matériaux de constructions (comme l'est le bois de construction actuellement). Ce qui serait une forme de séquestration du CO2 mutualisée avec un usage constructif.

[NCSH]

Difficile de départager la solution H2 dans les transports avec les celles des carburants de synthèse non-fossile.

Une chose est sûre, le coût des chaines logistiques est fortement en défaveur de l'Hydrogène, d'autant plus qu'il faut tout refaire de A à Z.
En cause, les technologies beaucoup plus sophistiquées qui doivent respecter des normes de sécurité sans commune mesure avec celles que l'on maîtrise presque les yeux fermés depuis plus d'un siècle : des millions de personnes y ont été formées et habituées, y compris en cas d'accident.

De même, pour les véhicules, dont une partie du surcoût concerne le ou les réservoirs.

Cela concerne aussi les véhicules au GNV.
Ford avait développé un prototype avec une autonomie de plus de 600 km : il fallait alors 5 ou 6 tubes en aluminium ( 15 cm de diamètre, plus de 2 m de long, soit plusieurs centaines de kg supplémentaires sous le plancher ) à 200 bar pour donner une réelle capacité à faire des longs trajets sur autoroute.

Pour les voitures à hydrogène, c'est à 700 bar avec des réservoirs en fibres de carbone ...
La génération actuelle depuis 2017 est à 80 000 € et pourra difficilement prétendre à descendre en dessous de 30 voire 40 000 € pour la suivante en préparation : donc pas de véhicule de segment B abordable.

Pour les véhicules lourds, il s'agit d'H2 liquide à - 253 °C ...
Il suffit de se renseigner, la baisse des coûts de ces différents types de véhicules ne parvient pas à réduire à néant les surcoûts. On en est encore à des bus, car, tracteurs ( de camions ) 2 à 3 plus cher que leurs homologues à moteurs diesels, fussent-ils avec dispositif SCR double pour réduire fortement les oxydes d'azotes ...

Au contraire, pour les carburants de synthèse non-fossile, l'essentiel du problème se concentre sur la baisse des coûts de production de liquides très facile à transporter, stocker, ...

[Remundo]

très juste

et la synthèse d'hydrocarbures à partir de CO2 - CO - H2 n'est pas un sujet nouveau... Nos chimistes (surtout allemands) était sur le pont même avant la 2nde guerre mondiale. 80 ans plus tard, on devrait quand même être capable d'avoir les marmites et les catalyseurs qui vont bien mieux. Avec l'avantage de s'adosser à des EnR pour l'obtention de H2 et la récupération de CO2 dans l'atmosphère.

A mon avis 4 principaux liquides sont à privilégier : le kérozène, le Diesel, l'essence et l'éthanol.

Des essais et des critères plus scientifiques devront être étudiés pour choisir le meilleur "rendement" entre le PCI des carburants obtenus par rapport à l'énergie injectée dans le processus.

Il existe des catalyseurs permettant des synthèses directes de méthanol selon
CO + 2 H2 <=> CH3OH
CO2 + 3H2 <=> CH3OH + H2O


l'éthanol est synthétisé surtout par hydratation de l'éthylène. Mais c'est une filière pétrochimique à contourner pour l'avenir.

ENERKEM revendique d'avoir mis au point un procédé de synthèse de l'éthanol à partir de déchets urbains, et d'avoir déjà produit 5 millions de litres.
https://enerkem.com/fr/projets/edmonton

[sicetaitsimple]

Au contraire, pour les carburants de synthèse non-fossile, l'essentiel du problème se concentre sur la baisse des coûts de production de liquides très facile à transporter, stocker, ...

Oui, mais le problème semble complexe...Un exemple récent:
https://energynews.pro/orsted-abandonne ... -methanol/

[NCSH]

Au contraire, pour les carburants de synthèse non-fossile, l'essentiel du problème se concentre sur la baisse des coûts de production de liquides très facile à transporter, stocker, ...

Oui, mais le problème semble complexe...Un exemple récent:
https://energynews.pro/orsted-abandonne ... -methanol/

Tout à fait.
Mais il est difficile de savoir pourquoi Oersted arrête, ou reporte.
Il y a toujours d'autres projets en Scandinavie.

Autre liquide important à produire, le methanol, qui est un précurseur, qui peux être produit à l'autre bout du monde, transporté puis transformé à proximité des marchés de consommation.

Outre de l'essence MtG, on peut ainsi produire du propane, des dérivés oxygénés à longues chaines de type OME 3/5 ( ce sont d'excellent additifs pour réduire la formation de particules fines des motorisations diesel ), ...
Sans compter de nombreux précurseurs de la chimie des matériaux.

[sicetaitsimple]

Au contraire, pour les carburants de synthèse non-fossile, l'essentiel du problème se concentre sur la baisse des coûts de production de liquides très facile à transporter, stocker, ...

Oui, mais le problème semble complexe...Un exemple récent:
https://energynews.pro/orsted-abandonne ... -methanol/

Tout à fait.
Mais il est difficile de savoir pourquoi Oersted arrête, ou reporte.

Parce qu'ils n'ont pas trouvé de client au prix proposé, certainement du fait d'hypothèses trop optimistes sur les performances et/ou sur les coûts de construction faites au moment de la décision d'investissement, il y a environ 2 ans.