L’hydrogène est une technologie intéressante, mais il y a encore du travail à faire.
Au cours des 17 années d’existence de cette chronique, peu de sujets ont été plus souvent abordés que l’hydrogène (H2) comme carburant d’automobile, que ce soit pour une utilisation électrochimique dans une pile à combustible ou brûlé directement dans un moteur à combustion interne (ICE).
Comme il s’agit de l’élément le plus abondant dans l’univers, il n’y a pas de pénurie d’hydrogène (en théorie et aussi en pratique). Peu importe qu’il soit utilisé dans une pile à combustible ou dans un moteur à combustion interne, il ne génère aucun gaz à effet de serre. Par conséquent, il a longtemps été considéré comme le Saint Graal des carburants.
Au cours de la première décennie de ce siècle, il semblait presque certain que la pile à combustible à hydrogène ne serait pas seulement la solution électrique du futur, mais bien plutôt celle de l’avenir rapproché.
Ç’a n’a pas été le cas.
En grande partie en raison des coûts élevés associés aux piles à combustible, combinés aux améliorations rapides de la technologie de batterie au lithium-ion concurrente et au succès culte des véhicules électriques à batterie (VÉB) de Tesla, ce sont eux qui ont revendiqué le titre d’héritiers apparents de l’ère du moteur à combustion interne (MCI) — du moins pour l’instant.
Une fois de plus, cependant, il y a des rumeurs de la réémergence de l’hydrogène à titre de carburant de l’avenir. Le fait que ces rumeurs soient liées principalement au plus grand constructeur d’automobiles du monde en volume — Toyota — et du troisième groupe automobile mondial en termes de ventes — Hyundai — confère à des deux constructeurs une crédibilité qui ne peut être ignorée.
« En dehors de la Californie, il n’y a pratiquement pas d’infrastructure d’approvisionnement en hydrogène au détail en Amérique du Nord à l’heure actuelle. »
Les deux fabricants ont déjà des véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène (VPCH) sur le marché, bien qu’avec des volumes de ventes relativement faibles. Mais tous deux développent également des MCI alimentés à l’hydrogène avec une faisabilité de production à court terme. C’est le potentiel de ces véhicules qui est particulièrement attrayant pour les constructeurs d’automobiles traditionnels et qui excite de nombreux passionnés d’automobiles.
L’attrait pour les constructeurs est évident. Modifier la conception actuelle des moteurs thermiques pour fonctionner à l’hydrogène plutôt qu’aux combustibles fossiles leur permettrait d’économiser des milliards de dollars d’investissement dans les nouvelles conceptions de véhicules que les VÉB exigent. Et des milliards de plus pour de nouvelles installations de fabrication de moteurs et de batteries.
Plus encore, ils auraient affaire à des technologies principalement connues et éprouvées avec des risques prévisibles. Combien de nouveaux VÉB ont déjà fait l’objet de rappels massifs ?
Il y a, bien sûr, la question de s’assurer que le moteur fonctionne de manière acceptable en utilisant l’hydrogène comme carburant. C’est un défi beaucoup plus difficile que l’utilisation de l’essence, amplifié par la nature gazeuse de l’hydrogène et sa capacité à fuir par les ouvertures les plus infimes.
Un incendie très médiatisé dans une voiture de course Toyota fonctionnant à l’hydrogène liquide pourrait faire reculer l’opinion publique sur le concept.
En supposant que de tels défis d’ingénierie puissent être surmontés, cependant, l’hydrogène pourrait être recommandé comme carburant pour les MCI.
Sur le plan environnemental, les véhicules à moteur à combustion à hydrogène n’auraient pas besoin de lithium, de nickel ou de cobalt, qui sont des matériaux de batterie critiques. Par conséquent, moins de nouvelles mines et d’installations de raffinage seraient nécessaires pour ces minéraux, avec toutes les conséquences environnementales qui en découlent.
L’hydrogène supplémentaire nécessaire pourrait et devrait être produit par électrolyse en utilisant de l’électricité non nucléaire sans carbone. Tout le monde y gagne !
Du point de vue des consommateurs, les véhicules à MCIH devraient être considérablement moins chers que les VÉB. Leur seul coût supplémentaire significatif proviendrait des réservoirs de carburant à haute pression requis.
Ils pourraient également être hybridés, bien sûr, ajoutant encore à leurs avantages.
Mieux encore, les véhicules à MCIH ne nécessiteraient aucun changement significatif dans le comportement des conducteurs par rapport aux véhicules traditionnels d’aujourd’hui. Leurs caractéristiques de conduite seraient identiques et ils pourraient être ravitaillés de la même manière et dans à peu près le même temps que le ravitaillement en essence. La seule différence serait la connexion à haute pression du distributeur de carburant au remplisseur de carburant.
En dehors de la Californie, il n’y a pratiquement pas d’infrastructure d’approvisionnement en hydrogène au détail en Amérique du Nord à l’heure actuelle. Et même là, les débouchés sont peu nombreux et dispersés.
Le grand défi sur ce front est que de nouveaux investissements massifs seraient nécessaires pour développer l’infrastructure de distribution d’hydrogène. Et nous serions de retour à une situation que nous connaissions initialement avec les bornes de recharge pour VÉB. Qui investira dans l’infrastructure avant qu’il n’y ait suffisamment de véhicules à MCIH ou VPCH sur la route pour que cela en vaille la peine ?
Si seulement les mêmes efforts et investissements qui ont alimenté le mastodonte VÉB, à la fois techniquement et réglementairement, avaient été consacrés à l’hydrogène il y a dix ans, nous aurions peut-être envisagé un avenir très différent et potentiellement meilleur maintenant.
De façon réaliste, cependant, les investissements massifs qui ont déjà été faits dans les VÉB et les barrières réglementaires qui les protègent sont maintenant presque irréversibles, ce qui limite considérablement les perspectives pour l’hydrogène de jouer un rôle plus que marginal dans notre future équation de transport.
À moins que…
