Une alternative aux voitures électriques : l’hydrogène peut-il vraiment sauver le moteur à combustion interne ? | Opinion – Actualité automobile
Rendre le moteur à combustion et tous les processus d’approvisionnement nécessaires à son fonctionnement neutres en carbone, ou du moins presque neutres en carbone, serait sûrement le compromis idéal entre la nécessité de réduire la dépendance aux combustibles fossiles sans contrarier les traditionalistes de l’automobile.
La bonne nouvelle est qu’il existe un moyen : l’hydrogène. Bien qu’il ne soit pas largement utilisé dans la pratique, l’hydrogène peut être brûlé à la place des carburants traditionnels des moteurs à combustion comme l’essence et le diesel, tout en ne produisant pratiquement aucune émission de gaz.
La mauvaise nouvelle est que le développement de cette technologie en est actuellement à ses débuts, et il faudra peut-être beaucoup de persuasion (et d’argent… surtout d’argent) pour y parvenir. Alors, quelle est la probabilité que l’hydrogène joue un rôle important dans l’avenir de l’automobile ?
Toyota est sans doute le plus grand partisan de l’hydrogène comme source d’énergie pour les transports, à la fois comme moyen d’alimenter des moteurs électriques comme dans les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) et via la combustion.
Toyota a un historique de concepts conçus pour fonctionner à l’hydrogène d’une manière ou d’une autre, et possède actuellement l’un des très rares FCEV en production, le Mirai.
En Australie, plus précisément à son siège social d’Altona à Victoria, Toyota possède même une installation de production d’hydrogène alimentée par une combinaison de ses panneaux solaires et de l’alimentation secteur – un peu moins renouvelable étant donné l’utilisation de combustibles fossiles dans le réseau – qui est principalement utilisée pour alimenter le réseau. quelques Mirais en location.
Mais fin 2023, Toyota a annoncé un banc d’essai pour un autre type de transport à hydrogène sous la forme d’un bus HiAce Commuter, équipé d’un moteur V6 biturbo de 3,5 litres comme celui utilisé dans le Tundra aux États-Unis… mais réaménagé pour brûler de l’hydrogène plutôt que de l’essence.
Selon Toyota, il suffisait pour que le moteur puisse fonctionner avec l’élément le plus abondant de remplacer les injecteurs par des injecteurs adaptés à l’hydrogène, tandis que les réservoirs de carburant installés sous le plancher du bus étaient empruntés à la Toyota Mirai.
Et bien qu’il se conduise comme un véhicule à combustion ordinaire, il présente des inconvénients dans sa forme actuelle. Malgré la façon dont il est réglé (il ne produit que 120 kW et 354 Nm, mais nous y reviendrons), l’autonomie du fourgon est actuellement inférieure à 200 km.
Le président de l’usine à hydrogène de la marque, Mitsumasa Yamagata, a déclaré Guide des voitures Lors de la révélation du prototype, ils prévoient de trouver des moyens de maximiser l’efficacité du moteur, probablement avec l’hybridation, pour améliorer l’autonomie.
Bien que ces inconvénients soient assez importants, Toyota affirme que l’un des avantages les plus importants réside dans la possibilité d’utiliser l’infrastructure de fabrication existante : les chaînes de production de moteurs existantes peuvent construire essentiellement les mêmes moteurs à hydrogène qu’elles le font déjà pour l’essence ou le diesel.
Et ce n’est pas comme si l’hydrogène n’avait pas d’autres avantages par rapport aux véhicules électriques à batterie. L’hydrogène peut être transporté vers des zones reculées (bien que les moyens doivent être neutres en carbone ou proches de celui-ci) et cela signifie également moins de besoin d’extraction de matériaux nocifs pour les batteries.
Mais si l’hydrogène doit devenir un élément majeur de la manière dont nous alimenterons les transports à l’avenir, cela n’a pas de sens de l’associer à la combustion. La légèreté de l’hydrogène et la moindre dépendance aux batteries sont toujours valables pour les FCEV, et les moteurs électriques qui entraînent les FCEV peuvent être plus puissants que le banc d’essai initial qu’est le HiAce à combustion d’hydrogène.
Ce qui nous ramène à la raison de ses faibles rendements : les émissions. La combustion d’hydrogène produit encore certains sous-produits, dont l’eau lorsqu’il y a beaucoup d’oxygène. Mais brûler de l’hydrogène à haute température (une puissance plus élevée du moteur nécessiterait plus d’énergie) entraîne également la production de davantage d’oxydes d’azote. Même sans émettre de dioxyde de carbone, la création d’oxydes d’azote ne fait que soulever un autre problème : un autre sous-produit nocif.
Ensuite, il y a le simple fait qu’il est tout à fait difficile de produire de l’hydrogène dans les quantités nécessaires pour faire fonctionner les voitures et les camions d’une ville, sans parler d’un pays ou du monde, à l’hydrogène en remplacement des carburants traditionnels.
L’énergie nécessaire pour produire de l’hydrogène (qui lui-même ne serait pas nécessairement renouvelable), puis pour le transporter, puis son efficacité limitée au sein du processus de combustion lui-même (semblable à celle du diesel, nous ont dit les ingénieurs de Toyota) représente beaucoup de énergie gaspillée en cours de route pour faire tourner les roues.
Relativement peu d’énergie utilisée dans ce processus parvient réellement à la fin, alors que la majeure partie de l’énergie produite pour alimenter une voiture électrique parvient aux roues – il y a relativement peu de perte de puissance lorsque l’alimentation du réseau est branchée directement sur un véhicule, et encore une fois. entre la batterie et les roues.
Un rapport du Département américain de l’Énergie et de l’Environmental Protection Agency a révélé que les véhicules électriques « convertissent plus de 77 % de l’énergie électrique du réseau en énergie fournie aux roues », contre « environ 12 à 30 % de l’énergie consommée ». stocké dans l’essence pour alimenter les roues ».
Revenons donc à cette question : quelle est la probabilité que l’hydrogène joue un rôle important dans l’avenir de l’automobile ?
Probablement pas. Et si tel est le cas, ce serait un choix étrange compte tenu des alternatives disponibles.
Comme pour la manière dont différents carburants sont utilisés actuellement à diverses fins, il pourrait y avoir une application dans laquelle la combustion de l’hydrogène serait le choix le plus judicieux à un moment donné, de la même manière que les carburants synthétiques à faibles émissions pourraient finir par être utilisés dans l’aviation ou l’industrie lourde. où les batteries seraient tout simplement trop grosses.
Mais l’utilisation de l’hydrogène comme carburant direct plutôt que comme source d’énergie pour les batteries et les moteurs électriques ne représentera probablement qu’une très petite partie de l’avenir, voire pas du tout. Votre voiture de tourisme ou votre SUV fonctionnera-t-il à la combustion d’hydrogène ? Ce n’est pas probable.