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Qu'est-ce que l'hydrogène ?

C’est l’élément chimique de numéro atomique 1, le premier du tableau de Mendeleïev et le plus abondant dans l’univers : 75% en masse et 92% en nombre d’atomes.

Il n’existe que très rarement à l’état naturel car il est généralement combiné avec d’autres atomes : on le trouve notamment dans l’eau, le pétrole ou encore le gaz naturel. L’hydrogène n’est pas une source d’énergie primaire mais une énergie chimique secondaire. C’est pourquoi on le considère d’abord comme un vecteur énergétique (qui transporte de l’énergie).

“Je crois que l’eau sera un jour employée comme combustible, que l’hydrogène et l’oxygène qui la constituent, utilisées isolément ou simultanément, fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables et d’une intensité que la houille ne saurait avoir.”

Jules Verne

Cette prémonition date de 1874, dans le roman de Jules Verne L’Île mystérieuse. Aujourd’hui, ce qu’on appelle abusivement le « moteur à eau » n’est plus tout à fait un rêve d’écrivain. Certes, il ne s’agit pas encore de verser de l’eau dans son réservoir, mais grâce au dihydrogène, produit à partir de l’eau et n’émettant que de l’eau, la fiction est en train de devenir réalité.

Comment le produire ?

Pour séparer l’hydrogène des éléments auxquels il est naturellement associé, il faut une source d’hydrogène et une source d’énergie afin de permettre un procédé chimique.

  • L’hydrogène peut ainsi être produit par :
  • Vaporeformage de gaz naturel
  • Gazéification et pyrolyse de la biomasse
  • Décomposition thermochimique ou photochimique de l’eau
  • Production biologique à partir d’algues ou de bactéries
  • Électrolyse de l’eau

Actuellement dans le monde, 95% de l’hydrogène est produit à partir d’énergies fossiles. Le défi : développer une production propre, à partir de l’électrolyse de l’eau, grâce aux énergies renouvelables. On parle alors d’hydrogène « vert ».

Les avantages de l'hydrogène

Il est inépuisable

Sur terre, la source la plus abondante d’hydrogène est l’eau. Lors des processus d’électrolyse et de conversion électrochimique via la pile combustible, les seuls rejets sont de l’oxygène et de la vapeur d’eau. Sa disponibilité est donc infinie.

Il est plein d'énergie

Bien que sa masse volumique soit très faible, ce qui oblige à le compresser ou à le liquéfier, l’hydrogène représente une densité énergétique exceptionnelle !

1k d’hydrogène libère :

  • 4,1x plus d’énergie qu’1 kg de charbon
  • 2,8x plus qu’1 kg d’essence
  • 2,4x plus qu’1 kg de gaz naturel

Il est le meilleur allié des énergies renouvelables

L’hydrogène permet de stocker à long terme les surplus d’énergies renouvelables pour pouvoir les réutiliser plus tard.

Photo du système de stockage hydrogen

Il est léger

Malgré un rendement théorique moins élevé que le stockage batterie, le stockage hydrogène s’avère être jusqu’à 10 fois plus léger pour la mobilité. Cette légèreté permet ainsi d’économiser beaucoup d’énergie.

Il est propre et silencieux

En particulier dans le domaine des transports, il n’émet ni gaz à effet de serre ni polluants lorsqu’il est issu de sources renouvelables. Associé à l’électromobilité, il a aussi comme avantage d’être très peu bruyant.

Il se recharge rapidement

Faire le plein d’hydrogène ne prend que quelques minutes contre plusieurs heures pour son équivalent batterie. Un atout de poids pour la mobilité électrique de demain.

Hydrogène : la révolution énergétique en marche

Les émissions de gaz à effet de serre sont dues à l’exploitation intensive des énergies fossiles qui ont permis les 1ère et 2ème révolutions industrielles. À chacune d’entre elles ses énergies et ses infrastructures.

Rendons la troisième révolution industrielle possible : celle des énergies renouvelables et de l'hydrogène.

Avec l'avènement des nouvelles technologies, d'Internet et le nécessaire déploiement des énergies renouvelables, l'économiste Jérémy Rifkin a théorisé le concept de "troisième révolution industrielle", dont l'autonomie énergétique des bâtiments, grâce aux énergies renouvelables et à l'hydrogène, est l'un des piliers.

Schéma de présentation pour l'hydrogène