L'hydrogène, moteur d'une révolution automobile ?
La débâcle des marchés automobiles et les réserves limitées de pétrole pourraient enfin pousser les constructeurs à développer des véhicules utilisant des énergies alternatives.
'Sequel », un prototype de véhicule à hydrogène de General Motors exposé à Detroit en 2004 (DR).
La première raison de la débâcle des marchés automobiles, aux Etats-Unis comme en Europe, tient à l'insolvabilité des ménages issue de la crise. Restriction des crédits, baisse du pouvoir d'achat… l'automobile paie son tribut à la crise, et pâtit de la faillite du système bien plus que des choix stratégiques des constructeurs dans le renouvellement de leur gamme.
Mais il est vrai aussi, dans un deuxième temps, que les gros pick-up et berlines 4x4 participent la débâcle de l'automobile américaine qui n'a plus les bons produits à proposer aux consommateurs américains, à une époque où au contraire, comme en Californie, la tendance serait plutôt à subventionner les véhicules électriques.
Panurgisme fançais
En France, les constructeurs avaient toujours refusé de se lancer dans les 4x4, pour ne pas sacrifier à une mode qui ne doit rien aux risques d'enlisement sur l'asphalte des autoroutes et des avenues des grandes villes. Avec le débat sur l'accélération du réchauffement de la planète à cause de l'émission de gaz à effet de serre, on pouvait penser que l'attitude des constructeurs français procédait aussi d'une démarche responsable et lucide.
Mais non ! Avec vingt ans de décalage, c'est ensemble que Renault, Peugeot et Citroën ont sorti leurs 4x4 après de longues années de gestation, au plus mauvais moment de la courbe des prix du carburant, lorsque les constructeurs américains qui ont lancé cette mode se mordent les doigts de n'avoir pas su en sortir.
Une vraie vision passe souvent par des ruptures technologiques qu'il faut savoir anticiper par des efforts de recherche et développement hors des sentiers battus. Des pistes existent qui, depuis le temps qu'elles ont fait l'objet de subventions publiques dans le cadre des programmes pluriannuels de recherche, d'expérimentation et de soutien à l'innovation dans les transports terrestres (Predit), auraient dû permettre de progresser. D'abord pour les véhicules électriques, mais aussi pour les voitures à piles à combustible fonctionnant à l'hydrogène.
L'énergie de l'après-pétrole
Car l'énergie de l'après-pétrole existe. Elle était même connue avant que les hydrocarbures deviennent le socle de la croissance économique au début du XXe siècle. Quand le monde entier ne consommait encore que 100 millions de tonnes de pétrole par an au début des années 1900 et qu'on ne parlait pas de réchauffement climatique, il y avait plus d'un siècle que l'hydrogène avait été produit par électrolyse, et un demi-siècle que le principe de la pile à combustible avait été établi.
Mais l'hydrogène présente de sérieux inconvénients. D'abord, il n'est pas disponible à l'état naturel et se trouve toujours associé à un autre élément (à l'oxygène dans l'eau ou au carbone dans les hydrocarbures et la biomasse). Il faut créer une réaction chimique pour le produire, et… consommer pour cela de l'énergie. De sorte que, dans une première approche, le bilan énergétique de l'hydrogène n'est pas forcément satisfaisant.
Ensuite, l'hydrogène n'est pas facilement stockable et transportable. A une température de –253°C à l'état liquide ou comprimé sous une pression de 700 bars, il peut être stocké et transporté. Les contraintes sont donc plus fortes que pour le pétrole, voire même que le gaz naturel dont les coûts d'acheminement sont deux fois moins élevés.
Reste, enfin, le pouvoir énergétique de l'hydrogène. En théorie, il est favorable. En effet, un kilogramme d'hydrogène peut libérer trois fois plus d'énergie qu'un kilogramme de carburant automobile. Mais en pratique, des problèmes se posent : étant de loin le plus léger des éléments chimiques, l'hydrogène occupe, à poids égal, un volume beaucoup plus important que les autres éléments. De sorte que, pour un même volume, le poids de l'hydrogène est bien inférieur à celui des autres éléments. Ainsi, dans un mètre cube, le pouvoir énergétique du gaz naturel est-il quatre fois plus élevé à celui de l'hydrogène, celui du carburant automobile étant près de cinq fois supérieur.
C'est pourquoi l'hydrogène ne s'est pas imposé face aux dérivés du pétrole, largement disponibles et beaucoup plus faciles à manipuler. Et, par là, bien moins coûteux. Mais malgré l'écart de prix encore prohibitif d'un kilowatt provenant d'une pile à combustible par rapport à un kilowatt provenant d'un hydrocarbure (de 1 à 100 environ), rien n'est pourtant rédhibitoire, estiment les spécialistes.
Les recherches, quasiment au point mort pendant les décennies de pétrole à bas prix, ont repris. D'abord, pour des raisons économiques avec la flambée du prix du baril. Ensuite, pour des raisons environnementales afin de développer des énergies qui ne dégagent pas de gaz carbonique. Or, fonctionnant avec de l'hydrogène obtenu par électrolyse de l'eau, une voiture équipée d'une pile à combustible ne rejette que de… l'oxygène. Et ça marche !
La coopération indispensable d'acteurs multiples
En France, le Commissariat à l'énergie atomique et les groupes automobiles PSA et Renault ainsi que Air Liquide travaillent ensemble sur un programme de recherche qui devrait aboutir avant la fin de la décennie. Mercedes planche également de son côté. Nissan promet une voiture à pile à combustible pour 2010, Toyota prévoit un décollage à cet horizon. Les pétroliers BP et Total creusent le même sillon. Et les dispositions prises aux Etats-Unis fin pour autoriser la circulation de véhicules électriques à pile à combustible, devraient accélérer la tendance.
En fait, des applications existent déjà : des véhicules ont été testés dans plusieurs régions d'Europe, dans le cadre du projet Hychain-Minitrans coordonné par Air Liquide. Le problème ? Créer, entre autres, un réseau de distribution pour que les automobilistes puissent faire le plein d'hydrogène. Air Liquide y réfléchit notamment avec Total. Sachant que, pour parcourir cinq cents kilomètres avec un plein, ils auront besoin d'un réservoir d'hydrogène de cent vingt-cinq litres comprimé à sept cents bars au lieu d'un réservoir de quarante litres d'essence.
Toute la question est de savoir à quelle vitesse les entreprises qui doivent coopérer sur l'ensemble de la chaîne, ont envie de progresser.
Photo : « Sequel », un prototype de véhicule à hydrogène de General Motors exposé à Detroit en 2004 (DR).
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l'énergie de l'après-pétrole ? on aimerait savoir quelle énergie servira donc à l'électrolyse de l'eau...
M'est avis que l'énergie de l'après-pétrole sera l'huile de coude.
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