De l'hydrogène dans le réservoir

De l'hydrogène dans le réservoir

automobile.at:Monsieur Geringer, vous êtes président de l'Association autrichienne pour la technologie automobile ÖVK et organisateur du Symposium international de l'automobile de Vienne qui a lieu chaque année à la Hofburg de Vienne. Quels sont les sujets au programme ce printemps ?

Bernhard Geringer: Cette année, l'accent sera mis sur la propulsion climatiquement neutre, y compris les moteurs à pile à combustible et à hydrogène ainsi que, bien sûr, les propulsions purement électriques et diverses solutions hybrides. L'accent est également mis sur les sources d'énergie pour la mobilité et sur la transition de l'industrie automobile vers des véhicules autonomes. Pour cette discussion passionnante, nous avons pu gagner comme partenaire l'entreprise de haute technologie viennoise TTTech, qui est à la pointe du développement des fonctions de conduite autonome avec son initiative « The Autonomous ».

Le gouvernement fédéral autrichien souhaite promouvoir la production d’hydrogène neutre pour le climat dans le cadre de sa stratégie hydrogène. Alors, fera-t-on bientôt le plein d’hydrogène plutôt que d’essence ou de diesel ?

Certaines conférences du symposium sur les moteurs traitent du moteur à hydrogène, dans lequel l'hydrogène est brûlé de la même manière qu'un moteur au gaz naturel ou au gaz liquéfié. Il s’agit en effet d’une alternative intéressante aux énergies fossiles, surtout si l’hydrogène est produit à partir d’électricité issue de sources renouvelables. Les développeurs de moteurs ont désormais réussi à amener le moteur à hydrogène au même niveau de performances qu'un moteur à essence grâce à une charge puissante. Le grand avantage économique de cette solution d’entraînement réside dans le fait que les moteurs à combustion existants ne nécessitent qu’une adaptation modérée. La boîte de vitesses reste également la même, seul le réservoir doit être remplacé par un réservoir de gaz sous pression.

BMW a introduit un moteur à combustion à hydrogène en 2005 avec le modèle Hydrogen 7. Pourquoi cela n’a-t-il pas prévalu à l’époque ?

La BMW Hydrogen 7 ne développait que 260 ch et avait un couple de 390 Nm. En comparaison, un 760i équipé d’un moteur essence affichait une puissance impressionnante de 445 ch et 600 Nm de couple. Mais le développement ne s'est pas arrêté et les moteurs à combustion à hydrogène actuels sont encore plus efficaces que les moteurs à essence, avec un rendement pouvant atteindre 43 %. De plus, le gaz est désormais stocké longtemps dans des réservoirs sous pression sans perte, alors qu'il y a 18 ans, il était refroidi à moins 253 degrés Celsius et liquéfié. Bien que les réservoirs fussent bien isolés à l’époque, l’hydrogène s’en évapora en quelques jours.

La technologie est-elle donc déjà prête pour la production en série ?

Le moteur à combustion à hydrogène entrera en production en série en 2024 et constitue certainement une alternative de propulsion intéressante pour les camions longue distance et les véhicules spéciaux. Cependant, le manque d’infrastructures empêche une plus grande expansion du secteur des voitures particulières. Il n’existe actuellement en Autriche que cinq stations-service d’hydrogène qui doivent être approvisionnées en gaz par camion – ce qui n’est pas idéal. Il devrait y avoir dans tout le pays des stations-service approvisionnées par gazoducs.

L’utilisation de l’hydrogène dans une pile à combustible n’est-elle pas nettement plus efficace que dans un moteur à combustion interne ?

La pile à combustible, associée à un moteur électrique, présente en réalité un rendement plus élevé dans la plage de charge partielle, dans laquelle une voiture est principalement utilisée. En fonctionnement à pleine charge, dans lequel un camion fonctionne principalement, le moteur à combustion à hydrogène est en tête. Un autre défi dans le fonctionnement des piles à combustible est le degré de pureté élevé d'au moins 99,97 pour cent que doit avoir l'hydrogène pour que la pile à combustible ne vieillisse pas prématurément. Cette technologie nécessite également une gestion thermique complexe, car en fonctionnement, elle n'évacue la chaleur perdue que via l'eau de refroidissement et nécessite donc deux fois la surface de radiateur des moteurs actuels.

Les moteurs à hydrogène sont-ils réellement neutres pour le climat ?

Seul l’hydrogène dit « vert », produit à partir d’électricité photovoltaïque, éolienne ou hydraulique, est climatiquement neutre lorsqu’il est utilisé. Si l’électricité provenant de centrales électriques au charbon est utilisée pour la production, cet hydrogène « brun » ou « noir » est nocif pour le climat et n’est pas durable. Du CO2 nocif pour le climat est également produit lorsque l’hydrogène est produit à partir du gaz naturel par reformage à la vapeur ou par séparation du méthane, et des déchets radioactifs sont produits lors de la production à l’aide de l’énergie nucléaire. Comme pour tout processus de combustion, la combustion de l'hydrogène dans le moteur produit également des oxydes d'azote, qui peuvent être largement neutralisés par un pot catalytique SCR classique, comme dans un moteur diesel, en ajoutant de l'AdBlue. En résumé, on peut dire que le moteur à hydrogène présente certainement ses avantages en tant que technologie de transition, à condition qu'il soit alimenté par de l'hydrogène vert.

De nombreux fournisseurs autrichiens de l’industrie automobile se sont spécialisés dans les composants pour moteurs à combustion interne. Le moteur à combustion à hydrogène pourrait-il représenter pour eux une perspective d’avenir ?

En fait, plusieurs entreprises autrichiennes travaillent déjà sur la technologie de l’hydrogène. Chez AVL List à Graz, non seulement des camions à hydrogène sont développés, mais également un moteur de course à hydrogène. Et Bosch travaille également intensivement sur les solutions hydrogène, de l'électrolyse aux applications automobiles. Il existe également des opportunités économiques pour les petits fournisseurs, car de nombreux composants sont nécessaires à la propulsion à hydrogène, notamment des systèmes de réservoirs, des joints, des capteurs, des dispositifs d'arrêt, des systèmes de refroidissement, des pompes, des vannes de commutation, etc.