Étant donné que l'hydrogène est à la fois inépuisable et non polluant, il joue un rôle important dans la transition vers une économie à faible émission de carbone, voire une économie à zéro émission dans le cas de l'hydrogène renouvelable. Mais est-ce que ce gaz porteur d'énergie peut exploser ? Quels sont les risques liés à l'utilisation de l'hydrogène et quelles solutions existent pour limiter ces risques dans le domaine des transports ?
Hydrogène : Un bref rappel des bases
Avec sa structure atomique simple, l'hydrogène est l'atome le plus léger dans le tableau périodique de Mendeleïev. C'est l'élément chimique le plus abondant dans l'univers. En plus d'être incolore et inodore, H2 ou dihydrogène, composé de deux atomes d'hydrogène, est une molécule hautement énergétique. La combustion de 1 kilogramme de H2 libère environ trois fois plus d'énergie que la même masse de carburant pétrolier.
Comprendre les propriétés de l'hydrogène pour garantir son utilisation en toute sécurité
Comme tout carburant, l'hydrogène présente un risque d'ignition ou d'explosion au contact de l'air et d'une étincelle ou d'une source de chaleur. Sa légèreté extrême - il est 14 fois plus léger que l'air - et sa vitesse de diffusion lui confèrent l'inconvénient de pouvoir s'échapper à travers la moindre ouverture, mais également l'avantage de se dissiper rapidement dans l'atmosphère, limitant ainsi le risque d'incendie dans les espaces ouverts.
En raison de sa petite taille atomique, l'hydrogène peut se diffuser dans le métal et modifier la structure cristalline, provoquant la fragilisation des matériaux métalliques, phénomène connu sous le nom de fragilisation par l'hydrogène. Il est donc important de sélectionner des matériaux appropriés pour la conception de systèmes d'hydrogène sécurisés.
Véhicules à hydrogène : Conçus de manière innovante pour garantir la sécurité
L'intérêt pour les énergies à faible teneur en carbone a incité les fabricants à développer des systèmes permettant de produire, transporter, stocker et utiliser l'hydrogène en toute sécurité. Par exemple, dans les réservoirs des véhicules à hydrogène, tout est conçu pour éviter ou contrôler les fuites de gaz et réduire le risque d'inflammation en cas d'accident :
- Étanchéité robuste : Une doublure en polymère entourée d'une épaisse couche de composites haute résistance assure l'étanchéité du réservoir de carburant et peut résister à des impacts de 5 000 joules.
- Système entièrement contrôlé : Les véhicules sont équipés de capteurs stratégiquement placés pour détecter les fuites dans le système, ainsi que d'un disjoncteur pour couper le flux de gaz en cas de détection d'une fuite.
- Précautions contre l'incendie : Les vannes permettent d'évacuer en toute sécurité l'hydrogène du véhicule, évitant ainsi une surpression dans le réservoir.
Une batterie de tests pour assurer la sécurité des véhicules à hydrogène
Les systèmes à hydrogène sont soumis à des normes de sécurité strictes, ce qui les oblige à subir toute une série de tests pour vérifier leur résistance aux températures extrêmes, aux produits chimiques, aux chutes, aux chocs, et ainsi de suite. Ils subissent même des tests balistiques pour vérifier leur résistance aux impacts ultra-puissants.
