pile à combustible à hydrogène dans les voitures

allons-y moteur à hydrogène

Imaginez une voiture qui n'émet pas de fumée ou de gaz polluants pendant la conduite, et au lieu d'utiliser de l'essence ou du diesel, elle utilise l'hydrogène comme carburant. L'hydrogène n'est plus du futur mais est déjà disponible grâce au pile à combustible à hydrogène dans les voitures. Beaucoup de gens se demandent comment cela fonctionne et quels sont les avantages de leur utilisation.

C'est pourquoi, dans cet article, nous allons vous parler de la pile à combustible à hydrogène dans les voitures, de ses caractéristiques, de ses avantages et bien plus encore.

Qu'est-ce que les voitures à pile à hydrogène

pile à combustible à hydrogène dans les voitures

Essentiellement, une batterie à hydrogène est un dispositif qui convertit l’énergie chimique stockée dans l’hydrogène en énergie électrique. Cela fonctionne grâce à un processus dans lequel l'hydrogène se combine avec l'oxygène de l'air pour produire de l'électricité, de l'eau et de la chaleur comme sous-produits. L’électricité générée peut alimenter un moteur électrique qui entraîne les roues de la voiture, lui permettant ainsi de se déplacer.

La pile à combustible à hydrogène est composée de plusieurs cellules individuelles.. Chaque cellule est constituée de deux électrodes, une anode et une cathode, séparées par un matériau appelé électrolyte. L'hydrogène est introduit à l'anode et l'oxygène de l'air est introduit à la cathode. Lorsque l’hydrogène entre en contact avec l’anode, il se décompose en protons et électrons. Les protons voyagent à travers l’électrolyte jusqu’à la cathode, tandis que les électrons voyagent à travers un circuit externe, générant ainsi de l’électricité. À la cathode, les protons, les électrons et l’oxygène se combinent pour former de l’eau et de la chaleur.

Comment ça marche

fonctionnement d'une voiture à hydrogène

La principale différence avec une voiture à hydrogène est que, Bien qu'il s'agisse d'une voiture électrique, puisque le moteur électrique fait tourner complètement les roues, cela ne fonctionne pas de la même manière. Dans un véhicule à pile à combustible, la voiture produit l’électricité dont elle a besoin.

Au lieu d’utiliser des batteries pour stocker l’énergie, ils utilisent des piles à combustible, semblables aux centrales électriques portables. Si l’on analyse les voitures à combustion, l’énergie est obtenue en brûlant des dérivés du pétrole, et dans les voitures à hydrogène, l’hydrogène est traité pour produire de l’électricité à la demande.

L'hydrogène gazeux (H2) sous pression est stocké dans des réservoirs spécifiques. Cet élément est livré à une pile à combustible où l'oxygène de l'air ambiant est ajouté pour produire de l'électricité et de l'eau (H2O) est obtenue comme produit résiduel. Car oui, les voitures à hydrogène ont des pots d’échappement, mais elles ne polluent pas, elles n’émettent que de la vapeur d’eau.

L'électricité générée par la pile à combustible va à la batterie et, tout comme dans une voiture électrique, la batterie est chargée de distribuer l'énergie au moteur électrique de la voiture. L’énergie à la demande peut également être transmise directement de la pile à combustible au moteur électrique.

L'excès d'électricité accumulé dans la batterie, plus la récupération d'énergie grâce au freinage par récupération, il est stocké dans la batterie, ce qui permet au mécanisme de la pile à combustible de fonctionner même sans consommer d'hydrogène.

Avantage et durée

comment fonctionnent les piles à hydrogène dans les voitures

En matière de durabilité, pensez à une voiture à hydrogène comme à une voiture à essence ou diesel traditionnelle. En conséquence, les piles à combustible à hydrogène dans les voitures sont conçues pour durer aussi longtemps qu’un véhicule conventionnel, avec la même qualité, durabilité et fiabilité que n’importe quel autre véhicule.

Le principal avantage des piles à combustible à hydrogène est que Ils produisent de l'électricité sans émettre de polluants nocifs pour l'environnement. Le seul sous-produit important est l’eau, ce qui fait que les véhicules à pile à hydrogène sont considérés comme « zéro émission ». De plus, elles offrent une plus grande autonomie par rapport aux batteries traditionnelles des véhicules électriques, puisque le processus de recharge est plus rapide et comparable au remplissage d’un réservoir d’essence.

Les autres avantages de l’utilisation d’une batterie à hydrogène dans les voitures sont :

  • Zéro émission locale: La seule émission produite est la vapeur d’eau, qui contribue de manière significative à réduire la pollution de l’air et la qualité de l’air en milieu urbain.
  • Autonomie étendue : les véhicules à pile à hydrogène peuvent effectuer des trajets plus longs avant de nécessiter une recharge, ce qui les rend plus adaptés aux déplacements sur de longues distances.
  • Charge rapide: le remplissage d'un réservoir d'hydrogène peut prendre quelques minutes seulement, comme le temps nécessaire pour remplir un réservoir d'essence.
  • Souplesse d'utilisation: Les piles à hydrogène peuvent être utilisées dans diverses applications, non seulement dans les véhicules, mais également dans les systèmes électriques fixes tels que les générateurs et les systèmes d'alimentation de secours.
  • L'efficacité énergétique: Les piles à combustible à hydrogène pourraient être plus efficaces en termes de conversion d'énergie que les moteurs à combustion interne conventionnels.
  • Contribution aux énergies renouvelables : L'hydrogène utilisé dans les piles à combustible à hydrogène peut être produit à partir de sources renouvelables, telles que l'énergie solaire et éolienne, grâce à un processus appelé électrolyse.

Problèmes de la pile à hydrogène dans les voitures

S'il est vrai que l'hydrogène est l'un des éléments chimiques les plus emblématiques du tableau périodique en raison de sa fréquence d'apparition, son obtention est tout sauf simple.

L'hydrogène est un gaz totalement inoffensif à température et pression ambiantes, mais l'hydrogène lui-même n'existe pas uniquement comme objet de collection. Il n'y a pas d'hydrogène dans le sol et il ne pousse pas non plus dans les arbres.. Sa présence est liée à d'autres éléments dont nous avons besoin pour la séparer : par exemple, l'eau, H2O, est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.

Pour séparer l'hydrogène (H2), l'eau doit être transformée en électricité par un processus de gazéification appelé électrolyse. Une grande quantité d’énergie est nécessaire pour obtenir de l’oxygène (O) d’une part et de l’hydrogène pur (H2) pour le stocker d’autre part.

L'hydrogène peut également être obtenu par reformage d'hydrocarbures, gazéification d'hydrocarbures ou de biomasse, bioproduction bactérienne ou d'algues à petite échelle et cycle thermochimique à grande échelle (en utilisant l'énergie nucléaire ou solaire).

Une autre des questions les plus complexes liées à l’hydrogène est son stockage. C'est un gaz extrêmement volatil avec une densité de seulement 0,0899 kg/m3, donc garder ce gaz sous pression signifie ajouter des objets très lourds pour le maintenir dans le réservoir. Avec la technologie actuelle, il est pratiquement impossible de garantir les pertes, principalement dues aux vannes de remplissage/vidage.

À cela s’ajoute la question du ravitaillement : ce n’est pas simple. En Espagne, où nous disposons actuellement d'un réseau instable, il n'y a que sept usines d'hydrogène : deux à Huesca, une à Saragosse, une à Madrid, une à Albacete, une à Puertollano, une à Séville. En 2017, on prévoyait qu’il pourrait y avoir 20 usines d’hydrogène d’ici 2020, mais la réalité est tout autre.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur les piles à combustible à hydrogène dans les voitures et leurs caractéristiques.


Soyez le premier à commenter

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont marqués avec *

*

*

  1. Responsable des données: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalité des données: Contrôle du SPAM, gestion des commentaires.
  3. Légitimation: votre consentement
  4. Communication des données: Les données ne seront pas communiquées à des tiers sauf obligation légale.
  5. Stockage des données: base de données hébergée par Occentus Networks (EU)
  6. Droits: à tout moment, vous pouvez limiter, récupérer et supprimer vos informations.