En savoir plus sur l'hydrogène

Il n'est pas toujours facile de s'y retrouver dans le domaine de l'hydrogène! Nous avons donc rassemblé quelques informations pour vous aider à y voir plus clair.

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NOS HÉROS DE L'HYDROGÈNE
Hassen Rachedi - HRS
Hassen Rachedi

Chaque héros a une histoire extraordinaire - voici celle de Hassen Rachedi, PDG et fondateur de HRS (Hydrogen Refueling Solutions), qui travaille dans le domaine de l'hydrogène depuis cinq ans.

Léa : Pouvez-vous me dire quel était votre domaine d'activité avant de vous engager dans l'hydrogène ?

J'ai suivi une formation de chaudronnier et j'ai commencé ma carrière en intérim en tant que tuyauteur et chef d'équipe. Après une formation de chargé d'affaires, j'ai décidé en 2004 de créer ma propre entreprise, qui s'appelait à l'époque TSM (Tuyauterie Service Maintenance), dans l'agglomération grenobloise. L'entreprise s'est engagée dans l'hydrogène en 2008.

Peter Parker est devenu Spiderman après une morsure d'araignée radioactive ; quelle morsure avec l'hydrogène ?

En 2008, j'ai rencontré l'hydrogène lorsqu'un grand opérateur français m'a demandé de construire des stations de remplissage d'hydrogène, composées essentiellement de tuyauterie.En une dizaine d'années, nous avons développé un vrai savoir-faire, à tel point qu'en 2019, nous avons changé de stratégie pour nous concentrer sur le développement de stations clés en main intégrant la conception, l'installation et la maintenance. TSM devient Hydrogen Refueling Solutions et en février 2021, pour aller plus loin dans l'aventure, nous levons un montant record de 97,3 M€ sur le marché Euronext Growth pour accélérer notre développement.

Batman a le Joker, Peter Pan, le capitaine Crochet ... contre quoi vous battez-vous au quotidien ?

Je me bats POUR le bien-être de mes salariés, pour qu'ils aient du plaisir à travailler au quotidien, qu'ils donnent le meilleur d'eux-mêmes et qu'ils profitent au maximum de la vie ! J'ai mis en place la semaine de quatre jours depuis le 5 décembre 2022 !

L'hydrogène est-il l'avenir ?

La mobilité électrique est appelée à jouer un rôle croissant dans la lutte contre le changement climatique et la pollution de l'air, car elle ne génère aucune émission de CO2 et de particules pendant son utilisation. Les deux technologies de véhicules électriques développées et commercialisées par les constructeurs automobiles sont importantes et doivent être combinées : les véhicules à batterie et les véhicules à hydrogène. Je suis convaincu que l'hydrogène a un rôle clé à jouer dans la transition énergétique. L'hydrogène vert nous apportera l'indépendance énergétique, car nous pouvons le produire, le stocker et l'utiliser à la demande. L'hydrogène prend tout son sens dans le domaine des transports lourds (trains, camions, etc.) et des usages intensifs (chariots élévateurs, taxis, etc.). Dans les transports, l'utilisation de l'hydrogène permet de repousser les limites des technologies à batterie et d'obtenir de meilleures performances des véhicules électriques en termes d'autonomie (500 à 700 kilomètres), de temps de charge (5 minutes environ) et d'encombrement du véhicule. Cela en fait une solution complémentaire aux batteries pour les véhicules lourds et les flottes commerciales, qui parcourent de longues distances, avec une utilisation intensive, et qui ont besoin d'une charge utile suffisante. Les deux technologies n'ont donc pas besoin d'être en concurrence ! Au final, ce qui est important, c'est de souligner que les véhicules à pile à combustible donneront du pouvoir d'achat aux consommateurs avec le kilo d'hydrogène en 2023 estimé entre 4 et 5 euros le kilo à la pompe. Sachant qu'une voiture particulière transporte 6 kilos pour une autonomie de 700 km, un plein reviendra à moins de 30 euros.

Pourquoi HRS est-elle pionnière dans son domaine ?

L'entreprise a été créée en 2008 et au départ nous étions intégrateurs de stations d'hydrogène pour un grand opérateur.Nous sommes un pure player des stations de ravitaillement en hydrogène. Nous sommes dédiés au développement de ce produit pour le produire à grande échelle et rendre l'hydrogène plus accessible.Avec l'arrivée sur le marché des véhicules à pile à combustible, le développement des stations de ravitaillement est un réel besoin. Le déploiement des véhicules et des stations doit être synchronisé. Avec notre nouveau site de production, qui sera livré cette année, toujours dans la région de Grenoble, nous allons tripler notre capacité de production : 180 stations par an seront construites, soit l'équivalent de toutes celles installées en Europe au cours des dix dernières années ! Nous avons construit une zone de test de 2 000 m² et sommes impliqués dans plusieurs grands projets européens pour le développement de notre industrie.

Si tu étais un super héros, qui serais-tu ?

Celui qui a une grande capacité d'endurance ! Je dirais Aquaman !

En conclusion ?

Je voudrais conclure par le mot "coopération". C'est à mon sens la clé de l'émergence de notre industrie. C'est la coopération entre les différents acteurs de la chaîne de valeur de l'hydrogène (producteurs, fabricants, équipementiers...) qui permettra de créer des écosystèmes et d'accélérer le déploiement de notre chaîne de combustible.

Chaque héros a une histoire extraordinaire - voici celle de Hassen Rachedi, PDG et fondateur de HRS (Hydrogen Refueling Solutions), qui travaille dans le domaine de l'hydrogène depuis cinq ans. ‍ Léa : Pouvez-vous me dire quel était votre domaine d'activité avant de vous engager dans l'hydrogène ? J'ai suivi une formation de chaudronnier et j'ai commencé ma carrière en intérim en tant que tuyauteur et chef d'équipe. Après une formation de chargé d'affaires, j'ai décidé en 2004 de créer ma propre entreprise, qui s'appelait à l'époque TSM (Tuyauterie Service Maintenance), dans l'agglomération grenobloise. L'entreprise s'est engagée dans l'hydrogène en 2008. ‍ Peter Parker est devenu Spiderman après une morsure d'araignée radioactive ; quelle morsure avec l'hydrogène ? En 2008, j'ai rencontré l'hydrogène lorsqu'un grand opérateur français m'a demandé de construire des stations de remplissage d'hydrogène, composées essentiellement de tuyauterie.En une dizaine d'années, nous avons développé un vrai savoir-faire, à tel point qu'en 2019, nous avons changé de stratégie pour nous concentrer sur le développement de stations clés en main intégrant la conception, l'installation et la maintenance. TSM devient Hydrogen Refueling Solutions et en février 2021, pour aller plus loin dans l'aventure, nous levons un montant record de 97,3 M€ sur le marché Euronext Growth pour accélérer notre développement. ‍ Batman a le Joker, Peter Pan, le capitaine Crochet ... contre quoi vous battez-vous au quotidien ? Je me bats POUR le bien-être de mes salariés, pour qu'ils aient du plaisir à travailler au quotidien, qu'ils donnent le meilleur d'eux-mêmes et qu'ils profitent au maximum de la vie ! J'ai mis en place la semaine de quatre jours depuis le 5 décembre 2022 ! ‍ L'hydrogène est-il l'avenir ? La mobilité électrique est appelée à jouer un rôle croissant dans la lutte contre le changement climatique et la pollution de l'air, car elle ne génère aucune émission de CO2 et de particules pendant son utilisation. Les deux technologies de véhicules électriques développées et commercialisées par les constructeurs automobiles sont importantes et doivent être combinées : les véhicules à batterie et les véhicules à hydrogène. Je suis convaincu que l'hydrogène a un rôle clé à jouer dans la transition énergétique. L'hydrogène vert nous apportera l'indépendance énergétique, car nous pouvons le produire, le stocker et l'utiliser à la demande. L'hydrogène prend tout son sens dans le domaine des transports lourds (trains, camions, etc.) et des usages intensifs (chariots élévateurs, taxis, etc.). Dans les transports, l'utilisation de l'hydrogène permet de repousser les limites des technologies à batterie et d'obtenir de meilleures performances des véhicules électriques en termes d'autonomie (500 à 700 kilomètres), de temps de charge (5 minutes environ) et d'encombrement du véhicule. Cela en fait une solution complémentaire aux batteries pour les véhicules lourds et les flottes commerciales, qui parcourent de longues distances, avec une utilisation intensive, et qui ont besoin d'une charge utile suffisante. Les deux technologies n'ont donc pas besoin d'être en concurrence ! Au final, ce qui est important, c'est de souligner que les véhicules à pile à combustible donneront du pouvoir d'achat aux consommateurs avec le kilo d'hydrogène en 2023 estimé entre 4 et 5 euros le kilo à la pompe. Sachant qu'une voiture particulière transporte 6 kilos pour une autonomie de 700 km, un plein reviendra à moins de 30 euros. ‍ Pourquoi HRS est-elle pionnière dans son domaine ? L'entreprise a été créée en 2008 et au départ nous étions intégrateurs de stations d'hydrogène pour un grand opérateur.Nous sommes un pure player des stations de ravitaillement en hydrogène. Nous sommes dédiés au développement de ce produit pour le produire à grande échelle et rendre l'hydrogène plus accessible.Avec l'arrivée sur le marché des véhicules à pile à combustible, le développement des stations de ravitaillement est un réel besoin. Le déploiement des véhicules et des stations doit être synchronisé. Avec notre nouveau site de production, qui sera livré cette année, toujours dans la région de Grenoble, nous allons tripler notre capacité de production : 180 stations par an seront construites, soit l'équivalent de toutes celles installées en Europe au cours des dix dernières années ! Nous avons construit une zone de test de 2 000 m² et sommes impliqués dans plusieurs grands projets européens pour le développement de notre industrie. ‍ Si tu étais un super héros, qui serais-tu ? Celui qui a une grande capacité d'endurance ! Je dirais Aquaman ! ‍ En conclusion ? Je voudrais conclure par le mot "coopération". C'est à mon sens la clé de l'émergence de notre industrie. C'est la coopération entre les différents acteurs de la chaîne de valeur de l'hydrogène (producteurs, fabricants, équipementiers...) qui permettra de créer des écosystèmes et d'accélérer le déploiement de notre chaîne de combustible.

Konrad Uebel - Edgar
Konrad Uebel

L'innovation numérique est la clé du nouveau marché de l'hydrogène vert. Voici le point de vue de Konrad Uebel, PDG de FI Freiberg Institut GmbH et d'Edgar, une plateforme de pointe utilisée par les fabricants de stations de ravitaillement en hydrogène pour simuler, dimensionner et optimiser les configurations HRS.

Selon vous, quelle est la place de l'hydrogène dans notre système énergétique ?

L'hydrogène vert occupe une position centrale dans la transformation du secteur de l'énergie vers un avenir où l'approvisionnement en énergie ne produira aucune émission. Son importance réside dans le fait qu'il s'agit d'une source d'énergie fiable, transportable et abordable, avec une capacité de stockage à long terme. En outre, l'hydrogène vert joue un rôle crucial dans les efforts de décarbonisation des industries, les applications de mobilité des poids lourds, et sert de composant majeur dans la future économie circulaire avec des cycles d'hydrocarbures sans émissions.

Selon vous, quels sont les défis à relever sur le marché de l'hydrogène ?

Pour réaliser pleinement le potentiel de l'hydrogène, nous devons relever plusieurs défis. Tout d'abord, il est essentiel de réduire les coûts du système (LCOH) en augmentant la production en série et en développant l'installation de sources d'énergie renouvelables bon marché. Deuxièmement, nous devons développer un marché solide pour le commerce et l'utilisation de l'hydrogène vert, y compris son application dans les stations de ravitaillement en hydrogène (HRS) pour diverses solutions de mobilité. Enfin, l'évaluation des données des installations pilotes et l'extension simultanée des projets à l'échelle du MW, avec le soutien du financement public dans la phase initiale du marché, revêtent une importance considérable pour stimuler la croissance du secteur de l'hydrogène.

Comment voyez-vous la croissance du marché ?

Le marché de l'hydrogène est appelé à connaître une croissance substantielle, sous l'impulsion des stratégies nationales en matière d'hydrogène et des limites législatives correspondantes, telles que la directive sur les véhicules propres et les règlements de l'UE en matière d'infrastructures. En outre, l'émergence de technologies prometteuses alimentera la demande croissante d'hydrogène vert dans divers secteurs, notamment l'industrie chimique, l'industrie, la mobilité et le logement. À l'heure actuelle, nous assistons à la formation de petits groupes d'hydrogène localisés dont l'approvisionnement et la consommation sont décentralisés et qui seront éventuellement reliés par des pipelines d'hydrogène, créant ainsi un marché mondial pour les réseaux d'approvisionnement et de distribution utilisant des navires, des pipelines ou le rail.

Pourriez-vous nous dire pourquoi les outils numériques et intelligents sont nécessaires dans le monde de l'hydrogène ?

Les outils numériques et intelligents sont impératifs dans le monde de l'hydrogène en raison de la complexité croissante des futurs systèmes énergétiques. L'intégration d'énergies renouvelables fluctuantes et la nécessité de stocker l'énergie à court et à long terme exigent une planification et une exploitation sophistiquées. Les simulations dynamiques sont essentielles pour modéliser et évaluer avec précision ces systèmes complexes. L'application de l'intelligence informatique et de la puissance de calcul garantit des solutions opportunes et optimisées, permettant une prise de décision et une mise en œuvre plus rapides, ainsi que des économies de ressources et de coûts.

Et c'est là que votre produit intervient ?

En effet, notre produit, Edgar, joue un rôle essentiel dans le monde de l'hydrogène. Edgar est une plateforme de pointe utilisée par les fabricants de stations de ravitaillement en hydrogène (HRS) pour simuler, dimensionner et optimiser les configurations des HRS. S'appuyant sur des algorithmes, Edgar effectue des calculs techniques et économiques rapides, ce qui permet d'obtenir la meilleure configuration dans un délai très court. En utilisant les consommations prévues et les données de coût de notre gestionnaire de données, Edgar fournit une planification optimisée, des indicateurs clés de performance cruciaux, tels que la demande d'hydrogène et les temps de ravitaillement, ainsi qu'une analyse TOTEX complète pour les projets des clients. En outre, nous sommes ravis de présenter Edgar HyPro à la fin du mois de septembre 2023, une application à venir qui améliorera encore la planification pour des chaînes de processus d'hydrogène entières.

Flore de Durfort - Atmen
Flore de Durfort

Tout héros a une histoire extraordinaire, et c'est encore plus vrai pour nos héros de l'hydrogène. Voici donc l'histoire de Flore de Durfort, PDG et cofondatrice d'Atmen (anciennement Point Twelve), une plateforme SaaS qui permet aux producteurs de marchandises de certifier leur production verte.

Pouvez-vous me dire ce que vous faisiez dans la vie avant d'entrer dans le monde de l'hydrogène ?

J'ai toujours été passionné par la transition énergétique. J'ai étudié les marchés de l'énergie et leur réglementation. Ensuite, j'ai travaillé pendant dix ans pour de grands producteurs et revendeurs d'électricité et de gaz, entre l'Europe et les États-Unis.

Dans ce secteur, j'ai toujours eu une forte appétence pour le développement de nouveaux business et la vente. Et en 2017, j'ai pris un virage très tech et data : avant de fonder Atmen, j'étais en charge de la monétisation des données pour E.ON, dans une équipe data de 80 personnes.


Peter Parker est devenu Spiderman à cause d'une morsure d'araignée radioactive ; qui vous a mordu à l'hydrogène ?

Je travaillais au carrefour des marchés du gaz, de l'électricité et du carbone, tous les ingrédients étaient donc réunis pour que je me lance dans l'hydrogène !

Dès le départ, j'ai été motivé par le fait que l'hydrogène est indispensable à la décarbonisation de l'industrie. Il a sa place dans la transition énergétique, aux côtés de l'électricité renouvelable et de la capture du carbone. Et l'industrie va devoir produire, vendre et acheter des produits certifiés à faible teneur en carbone - sans pour autant devenir une usine à gaz !

Avec Atmen, nous travaillons à repenser la certification des produits à faible teneur en carbone. Nous nous concentrons sur l'hydrogène, car il s'agit d'un cas pratique extrêmement intéressant pour notre vision : l'automatisation de la certification.

Aujourd'hui, la certification est beaucoup trop archaïque !


Et que se passerait-il si nous restions dans le système de certification actuel ?

Si nous conservons un système datant du vingtième siècle, je vois deux problèmes majeurs : beaucoup de temps et d'argent seront perdus :

- La vérification de la production, de l'hydrogène par exemple, nécessite beaucoup de saisie manuelle par des agents sur place et, en plus, des audits qui sont à la fois coûteux et moins efficaces que notre solution d'analyse en continu et en temps réel (un audit n'enregistre qu'un échantillon de production).

De plus, nous perdons du temps avec la concurrence qui existe aujourd'hui entre les différents labels, et cette fragmentation est dangereuse. Imaginons par exemple un producteur d'hydrogène vert en Espagne qui souhaite exporter vers un autre pays européen : à l'heure actuelle, tous les pays n'ont pas le même système de certification, de sorte que les autres pays ne "reconnaissent" pas nécessairement les certifications étrangères. C'est pourquoi Atmen propose un passeport numérique par lot, qui peut être intégré dans les registres nationaux au fur et à mesure de l'avancement de nos projets. L'objectif est d'automatiser la certification au-delà des frontières.

- Le risque est que les acteurs perdent confiance dans les certifications peu transparentes. Aujourd'hui, il existe peu de moyens simples et fiables de prouver que l'on produit réellement quelque chose de renouvelable et de vert. Beaucoup d'argent public est investi, de nombreux clients s'intéressent à ce sujet, et la moindre défaillance d'un acteur pourrait avoir un impact sur tous les autres. Notre solution est là pour maximiser la confiance des consommateurs, du régulateur et des producteurs eux-mêmes dans la durabilité de ce qu'ils produisent.


Batman a le Joker, Peter Pan a le Capitaine Crochet, tous se battent contre un ennemi... contre quoi vous battez-vous au quotidien ?

Mon combat quotidien : l'évangélisation ! Beaucoup de gens se demandent pourquoi l'hydrogène n'a pas encore décollé ? Eh bien, cela fait longtemps qu'on en parle, et certaines personnes ont été déçues par quelques annonces. Chaque jour, je leur apporte des arguments factuels pour dire que nous n'avons pas d'autre choix que de nous tourner vers l'hydrogène, que ce n'est pas une solution gadget.

Et puis il y a tous ceux qui débutent avec l'hydrogène et qui ne comprennent pas encore les enjeux réglementaires. Il faut leur expliquer la complexité de la réglementation (avec la nouvelle réglementation européenne sur les carburants renouvelables, on atteint un niveau jamais vu dans le pétrole et le gaz ou l'électricité), la complexité technique de la mise en œuvre et surtout l'impact financier.

Si l'hydrogène n'est pas vert, il ne sera pas demandé et il ne sera pas subventionné.


Quelles sont les batailles que vous avez gagnées et qui vous rendent plus forts ?

Chaque client et chaque investisseur convaincus que c'est maintenant et avec nous - cela nous donne une énergie formidable. Nous sommes en train de boucler une levée de fonds qui nous permettra de redoubler d'efforts pour faire décoller nos activités dans le domaine des gaz et carburants décarbonés. Nous parvenons de mieux en mieux à faire comprendre que cette question de la certification doit être abordée de front dès maintenant, que dans deux ans il sera trop tard et que nous devons l'aborder d'une nouvelle manière. La prise de conscience se fait progressivement : les clients le demandent, les régulateurs le demandent, les investisseurs le demandent... le sujet est brûlant, et nous avons une solution !


Quels conseils donneriez-vous à quelqu'un qui souhaite lancer un projet innovant ?

Deux choses : "Faites-le" et "Cherchez des partenaires dont les valeurs sont proches des vôtres".

Pour développer un peu, je trouve que la meilleure façon de convaincre est souvent de faire, de passer à l'action le plus rapidement possible. Aller vite signifie travailler d'abord non pas nécessairement avec les "grands noms", mais avec des partenaires qui partagent les mêmes valeurs, la même vision et le même état d'esprit de "faiseur".

PLUS D'INFORMATIONS SUR L'HYDROGÈNE
voiture à hydrogène vs voiture électrique
Voitures à hydrogène ou voitures électriques : quel est le meilleur choix ?

Alors que le monde se tourne vers des options de transport plus vertes et durables, les voitures à hydrogène et les voitures électriques ont émergé comme des alternatives viables aux véhicules traditionnels à essence. Cet article explorera le fonctionnement des voitures à hydrogène et des voitures électriques, en discutant de leurs avantages et inconvénients, et en examinant leur impact potentiel sur l'environnement et l'avenir du transport.

Comment fonctionnent les voitures à hydrogène ?

Les voitures à hydrogène sont propulsées par des piles à combustible à hydrogène, qui génèrent de l'électricité par une réaction électrochimique entre l'hydrogène et l'oxygène. L'électricité produite est utilisée pour alimenter un moteur électrique, qui fait avancer la voiture. Le seul sous-produit de ce processus est de l'eau, ce qui fait des voitures à hydrogène des véhicules zéro émission.

Comment fonctionnent les voitures électriques

Les voitures électriques sont alimentées par des batteries rechargeables qui stockent l'électricité. Ces batteries fournissent de l'énergie à un moteur électrique, qui propulse la voiture. Les voitures électriques ne produisent aucune émission d'échappement, ce qui en fait une option respectueuse de l'environnement.

Avantages des voitures à hydrogène

  1. Zéro émission directe
  2. Temps de ravitaillement rapide.
  3. Une autonomie de conduite plus longue par rapport aux voitures électriques.
  4. Poids plus léger grâce à des packs de batteries plus petits

Avantages des voitures électriques

  1. Zéro émission directe
  2. Coûts d'exploitation inférieurs en raison de moins de pièces mobiles et de coûts énergétiques réduits.
  3. Fonctionnement plus silencieux
  4. Infrastructure de recharge étendue.

Inconvénients des voitures à hydrogène

  1. Infrastructure de recharge limitée.
  2. Coûts de véhicule plus élevés en raison de la technologie coûteuse des piles à combustible.
  3. Disponibilité limitée des véhicules.

Inconvénients des voitures électriques

  1. Temps de charge plus longs.
  2. Autonomie de conduite limitée par rapport aux voitures à hydrogène.
  3. Les batteries lourdes peuvent affecter les performances du véhicule.

Impact sur l'environnement

Les voitures à hydrogène et les voitures électriques offrent tous deux des avantages environnementaux importants par rapport aux véhicules traditionnels fonctionnant à l'essence. Alors que les voitures électriques ont une empreinte carbone plus faible en raison de leur dépendance à l'électricité, les voitures à hydrogène contribuent également à un environnement plus propre en ne produisant que de l'eau comme sous-produit.

Infrastructure de recharge et de ravitaillement

Bien que les stations de recharge pour véhicules électriques soient devenues plus répandues, l'infrastructure de ravitaillement en hydrogène reste limitée. Cela pourrait changer à l'avenir avec des investissements accrus dans la technologie de l'hydrogène et son infrastructure.

Autonomie et performance

Les voitures à hydrogène offrent généralement une plus longue autonomie de conduite que les voitures électriques, ce qui en fait une option plus adaptée pour les trajets longue distance. Cependant, les voitures électriques offrent une meilleure accélération et un meilleur couple, ce qui se traduit par une expérience de conduite plus réactive.

Disponibilité des voitures et tarification

À l'heure actuelle, les voitures électriques sont plus largement disponibles et abordables que les voitures à hydrogène. Cela est dû aux coûts de production plus élevés associés à la technologie des piles à combustible à hydrogène. Cependant, à mesure que la technologie progresse et que les économies d'échelle sont réalisées, les prix des voitures à hydrogène pourraient diminuer.

Incitations gouvernementales et réglementations

Les gouvernements du monde entier offrent de plus en plus d'incitations et mettent en place des réglementations pour encourager l'adoption de voitures à hydrogène et électriques. Ces incitations peuvent comprendre des réductions d'impôts, des remises et d'autres avantages financiers, rendant ainsi la transition vers un transport plus propre plus accessible.

L'avenir des voitures à hydrogène et électriques

Les voitures à hydrogène et les voitures électriques joueront un rôle essentiel dans l'avenir des transports alors que le monde se tourne vers des options plus durables. Alors que les voitures électriques ont actuellement l'avantage en termes de disponibilité et d'infrastructure, les voitures à hydrogène ont le potentiel de devenir un acteur plus important sur le marché à mesure que la technologie progresse et que l'infrastructure se développe.

Conclusion

Les voitures à hydrogène et les voitures électriques offrent toutes deux des alternatives viables aux véhicules traditionnels fonctionnant à l'essence dans la recherche d'un transport plus durable. Alors que les voitures électriques bénéficient actuellement d'une plus grande disponibilité, de coûts plus bas et d'une infrastructure de recharge plus établie, les voitures à hydrogène ont l'avantage de proposer une plus grande autonomie de conduite et des temps de ravitaillement plus rapides. À mesure que la technologie progresse et que l'infrastructure se développe, la concurrence entre les voitures à hydrogène et les voitures électriques continuera d'évoluer, bénéficiant finalement aux consommateurs et à l'environnement.

Voir toutes les voitures à hydrogène sur Lhyfe Heroes.

chauffage à l'hydrogène
Comprendre le fonctionnement du chauffage à l'hydrogène

Le chauffage à l'hydrogène est une technologie innovante qui promet une manière plus propre et plus efficace de chauffer nos maisons et nos bâtiments commerciaux. Dans cet article, nous explorerons le fonctionnement interne des systèmes de chauffage à l'hydrogène, leurs avantages et défis, ainsi que l'avenir de cette technologie passionnante.

Qu'est-ce que le chauffage à l'hydrogène ?

Le chauffage à l'hydrogène est une méthode de fourniture de chaleur aux bâtiments en brûlant du gaz d'hydrogène au lieu des combustibles fossiles conventionnels tels que le gaz naturel, le pétrole ou le charbon. Cette approche réduit considérablement les émissions de gaz à effet de serre et contribue à un avenir énergétique plus durable.

Comment fonctionne le chauffage à l'hydrogène ?

Pour comprendre comment fonctionne le chauffage à l'hydrogène, décomposons-le en trois étapes principales : la production d'hydrogène, la distribution et la génération de chaleur.

Production d'hydrogène

L'hydrogène utilisé à des fins de chauffage peut être produit grâce à différentes méthodes, notamment l'électrolyse, la réforme du méthane à la vapeur ou la gazéification de la biomasse. L'électrolyse, en particulier, est une méthode respectueuse de l'environnement qui utilise l'électricité pour séparer l'eau en hydrogène et en oxygène.

Distribution d'hydrogène

Une fois produit, l'hydrogène est transporté vers les maisons et les bâtiments à travers des pipelines ou stocké dans des cylindres. Dans certains cas, il peut être mélangé avec du gaz naturel pour créer un mélange hydrogène-gaz naturel, qui peut être utilisé dans les infrastructures gazières existantes avec des modifications minimales.

Production de chaleur

L'hydrogène est brûlé dans un système de chauffage, tel qu'une chaudière ou une pile à combustible, pour produire de la chaleur. Lorsque l'hydrogène brûle, il se combine avec l'oxygène pour former de la vapeur d'eau, qui est ensuite libérée en tant que sous-produit. Ce processus est propre et ne génère aucune émission de dioxyde de carbone.

Types de systèmes de chauffage à l'hydrogène

Il existe plusieurs types de systèmes de chauffage à l'hydrogène actuellement en développement ou en utilisation, notamment les chaudières à hydrogène, les piles à combustible et les systèmes hybrides.

Chaudières à hydrogène

Les chaudières à hydrogène fonctionnent de manière similaire aux chaudières à gaz traditionnelles, mais elles brûlent de l'hydrogène au lieu du gaz naturel. Ces chaudières sont conçues pour être compatibles avec les infrastructures de chauffage existantes, ce qui en fait une solution attrayante pour passer à un système de chauffage à faible émission de carbone.

Piles à combustible

Les piles à combustible sont des dispositifs électrochimiques qui convertissent l'hydrogène et l'oxygène en électricité et en chaleur. Dans un cadre résidentiel, les systèmes à piles à combustible peuvent être utilisés pour alimenter et chauffer la maison, ce qui les rend très efficaces et respectueux de l'environnement.

Systèmes hybrides

Les systèmes de chauffage hybrides combinent des chaudières à hydrogène ou des piles à combustible avec d'autres technologies renouvelables, telles que des panneaux solaires ou des pompes à chaleur, afin de maximiser l'efficacité et de réduire encore davantage les émissions de carbone.

Avantages du chauffage à l'hydrogène

Le chauffage à l'hydrogène présente plusieurs avantages, notamment

Avantages pour l'environnement

En utilisant l'hydrogène comme source d'énergie, les émissions de dioxyde de carbone sont considérablement réduites ou éliminées, contribuant ainsi à la lutte contre le changement climatique.

Efficacité énergétique

Les piles à combustible, en particulier, peuvent atteindre des niveaux élevés d'efficacité en convertissant l'hydrogène directement en électricité et en chaleur, minimisant ainsi les pertes d'énergie.

Compatibilité avec les infrastructures existantes

Les chaudières à hydrogène peuvent être conçues pour fonctionner avec les pipelines de gaz existants et les systèmes de chauffage, ce qui facilite la transition vers une solution de chauffage à faible émission de carbone de manière plus directe et rentable.

Les défis du chauffage à l'hydrogène

Malgré ses avantages, le chauffage à l'hydrogène doit également relever plusieurs défis :

Production et stockage d'hydrogène

La production à grande échelle d'hydrogène, notamment par des méthodes respectueuses de l'environnement comme l'électrolyse, reste un défi. De plus, le stockage de l'hydrogène peut être difficile en raison de sa faible densité énergétique et de sa haute inflammabilité.

Coûts et investissements

La mise en place de systèmes de chauffage à l'hydrogène peut nécessiter des investissements importants en termes d'infrastructures et de technologies. Bien que les coûts soient prévus de diminuer avec le temps, les dépenses initiales peuvent constituer un obstacle à une adoption généralisée.

Préoccupations en matière de sécurité

En tant que gaz hautement inflammable, l'hydrogène suscite des préoccupations en matière de sécurité. Cependant, un stockage, un transport et une manipulation adéquats peuvent atténuer ces risques, et des recherches sont en cours pour développer des technologies à l'hydrogène plus sûres.

Exemples et projets concrets

Plusieurs projets pilotes et essais dans le monde entier démontrent le potentiel du chauffage à l'hydrogène :

  • Le projet H21 au Royaume-Uni vise à convertir le réseau de gaz naturel à Leeds en un réseau de gaz à 100% d'hydrogène, remplaçant les chaudières au gaz naturel par des chaudières à l'hydrogène dans les foyers et les entreprises.
  • Le projet HyDeploy, également au Royaume-Uni, teste le mélange d'hydrogène avec le gaz naturel dans un environnement contrôlé afin d'évaluer sa faisabilité et sa sécurité.
  • Le projet Groningen aux Pays-Bas explore l'utilisation de chaudières à hydrogène et de piles à combustible dans les habitations résidentielles afin de réduire les émissions de carbone.

L'avenir du chauffage à l'hydrogène

Alors que le monde continue de se tourner vers des sources d'énergie durables, le chauffage à l'hydrogène a le potentiel de devenir une solution courante pour le chauffage résidentiel et commercial. À mesure que la technologie progresse et que les coûts diminuent, nous pouvons nous attendre à une adoption croissante des systèmes de chauffage à l'hydrogène et à des efforts continus pour surmonter les défis associés.

Conclusion

Le chauffage à l'hydrogène offre une voie prometteuse vers un avenir plus durable et énergétiquement efficace. En comprenant le fonctionnement de cette technologie, ses avantages et les défis auxquels elle fait face, nous pouvons mieux apprécier son rôle potentiel dans le paysage énergétique mondial.

moteur à hydrogène
Comprendre le fonctionnement d'un moteur à hydrogène

Que se passe-t-il sous le capot d'un véhicule à hydrogène ? Bien que de nombreuses personnes utilisent le terme "moteur à hydrogène", en réalité, les véhicules à hydrogène utilisent des moteurs électriques alimentés par de l'hydrogène. Les camions, voitures, tracteurs à hydrogène et autres sont en effet des véhicules électriques ou plus précisément des véhicules électriques à pile à combustible (FCEV).

Cependant, contrairement à la voiture électrique "classique" (qui devrait vraiment être appelée voiture électrique à batterie ou VE à batterie) - dont l'électricité est stockée dans la batterie pendant la charge - la "voiture électrique à hydrogène" génère sa propre électricité en utilisant une pile à combustible à hydrogène.

Pour utiliser un véhicule à hydrogène, l'utilisateur doit remplir le réservoir d'hydrogène plutôt que de recharger la batterie.

Il existe deux types de technologie de moteurs à hydrogène :

  • Le VEH (véhicule électrique à hydrogène) : un véhicule électrique avec un moteur électrique alimenté par une pile à combustible - la plupart des véhicules à hydrogène disponibles aujourd'hui utilisent cette technologie.
  • L'ICE (Internal Combustion Engine) : Un véhicule avec un moteur à combustion interne à hydrogène. Cette technologie, qui n'est pas encore sur le marché, est en phase de recherche et développement et intéresse des constructeurs tels que Toyota, Porsche et MAN. Ce type de moteur conserverait une grande partie du système de fonctionnement actuel du moteur et nécessiterait un minimum d'ajustements aux véhicules.

Qu'est-ce qui définit la puissance d'un moteur à hydrogène ?

Les Véhicules à Pile à Combustible (VPC) ont plusieurs paramètres de conception qui définissent la puissance d'un véhicule :

  • Capacité de la batterie (en kWh)
  • Puissance de la pile à combustible (en kW)
  • Capacité de stockage d'hydrogène (en kg)
  • Puissance totale du moteur en (kW)

En fonction de l'objectif du véhicule, les fabricants conçoivent différentes configurations de ces quatre éléments.

Gaz ou hydrogène liquide ?

Ce sont les deux moyens de stocker l'hydrogène et chacun a ses avantages et ses inconvénients, selon l'objectif du véhicule. L'hydrogène liquide permet de stocker quatre fois plus d'hydrogène, mais la liquéfaction de l'hydrogène entraîne une moindre efficacité énergétique en raison de l'opération de liquéfaction supplémentaire. De plus, une fois qu'il est dans la voiture, il doit être utilisé très rapidement avant de se transformer à nouveau en gaz et de se dilater. Cela signifie qu'il doit être utilisé ou évacué ... et perdu !

Comment fonctionne exactement une pile à combustible ?

Il existe plusieurs types de piles à combustible qui convertissent le carburant en énergie. La plus courante est la pile à combustible à hydrogène, qui convertit l'hydrogène (le carburant) en électricité (l'énergie), par la réaction électrochimique de l'hydrogène et de l'oxygène.

Ce processus, qui se produit instantanément, alimente le moteur électrique tout en ne rejetant que de l'eau.

Techniquement, la pile à combustible utilise une réaction de « redox » pour produire de l'électricité. Elle est composée de deux électrodes : une anode d'oxydation (émettant des électrons) et une cathode de réduction (collectant les électrons), séparées par un électrolyte, qui conduit directement les ions d'une électrode à l'autre et bloque les électrons, les forçant à passer par le circuit externe de la batterie.

Le réservoir alimente en continu l'anode en hydrogène, tandis que la cathode reçoit de l'oxygène (de l'air).

La plaque d'anode provoque l'oxydation du carburant et libère des électrons, qui sont forcés par l'électrolyte chargé d'ions (qui sépare les deux électrodes) à traverser un circuit externe. Ce circuit externe fournit donc un courant électrique continu qui alimente le moteur.

Une fois réunis dans la cathode, les ions et les électrons se recombinent avec de l'oxygène. Cette combinaison provoque une réduction qui, en plus du courant électrique, génère de la chaleur et de la vapeur d'eau pure, qui s'échappe sous forme de gaz par un petit tuyau placé sous le véhicule, soit pendant la conduite, soit en appuyant sur un bouton à la fin du trajet.

  • Le réservoir alimente en continu l'anode en hydrogène, tandis que la cathode reçoit de l'oxygène (de l'air).
  • La plaque d'anode provoque l'oxydation du carburant et libère des électrons, qui sont forcés par l'électrolyte chargé d'ions (qui sépare les deux électrodes) à traverser un circuit externe. Ce circuit externe fournit donc un courant électrique continu qui alimente le moteur.
  • Une fois réunis dans la cathode, les ions et les électrons se recombinent avec de l'oxygène. Cette combinaison provoque une réduction qui, en plus du courant électrique, génère de la chaleur et de la vapeur d'eau pure, qui s'échappe sous forme de gaz par un petit tuyau placé sous le véhicule, soit pendant la conduite, soit en appuyant sur un bouton à la fin du trajet.

Le fonctionnement d'un moteur à hydrogène n'émet que de l'eau pure et est donc totalement propre, à condition que l'hydrogène utilisé comme carburant soit également complètement propre.

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