La voiture à hydrogène
Une voiture à hydrogène ne rejette que de la vapeur d'eau à l'usage, et elle est silencieuse. Sa place réelle dans la mobilité fait cependant l'objet d'un débat technique nourri.
Le fonctionnement
Le véhicule embarque de l'hydrogène sous très haute pression dans des réservoirs renforcés.
Une pile à combustible fait réagir cet hydrogène avec l'oxygène de l'air. La réaction produit de l'électricité, de la chaleur et de l'eau.
L'électricité alimente un moteur électrique, éventuellement complété par une petite batterie tampon qui absorbe les pointes de puissance et récupère l'énergie au freinage.
Il s'agit donc d'un véhicule électrique, dont l'énergie est stockée sous forme chimique plutôt que dans une batterie.
Les avantages
Le temps de recharge : quelques minutes, comparable à un plein de carburant, contre plusieurs dizaines de minutes pour une recharge rapide de batterie.
L'autonomie, généralement de plusieurs centaines de kilomètres, peu affectée par le froid.
L'absence d'émission à l'échappement autre que de l'eau, et l'absence de particules de combustion.
Et un poids embarqué inférieur à celui d'une très grosse batterie pour une autonomie équivalente, argument qui compte pour les véhicules lourds.
Les limites
Elles sont sérieuses et expliquent la lenteur du déploiement.
Le rendement de la chaîne complète : produire l'hydrogène par électrolyse, le comprimer, le transporter, puis le reconvertir en électricité dans une pile fait perdre une part importante de l'énergie de départ. Le rendement global est deux à trois fois inférieur à celui d'une chaîne électrique directe.
L'origine de l'hydrogène : l'essentiel de la production mondiale provient aujourd'hui du gaz naturel, avec des émissions notables. L'hydrogène produit par électrolyse à partir d'électricité décarbonée est vertueux, et coûteux.
Le réseau de stations, très peu dense, qui limite l'usage à des trajets prévisibles ou à des flottes disposant de leur propre station.
Le prix des véhicules et du carburant, aujourd'hui élevés.
Et des difficultés matérielles : l'hydrogène est la plus petite des molécules, il fuit facilement, et il fragilise certains métaux, ce qui impose des matériaux et des contrôles spécifiques.
Est-ce l'avenir de l'automobile ?
Le consensus technique s'est déplacé ces dernières années, et il vaut mieux l'exposer clairement.
Pour la voiture particulière, la batterie a pris une avance décisive : meilleur rendement, infrastructure de recharge déjà déployée, coûts en baisse continue. Plusieurs constructeurs ont réduit ou arrêté leurs programmes hydrogène destinés aux particuliers.
Pour les usages où l'électrification directe est difficile, poids lourds longue distance, cars, engins, transport maritime, certaines applications ferroviaires non électrifiées, l'hydrogène conserve un intérêt réel.
Et pour l'industrie, il est indispensable : la sidérurgie décarbonée, la chimie et la production d'engrais reposent sur l'hydrogène, et c'est là que se concentre l'essentiel des investissements publics.
La sécurité
L'hydrogène est inflammable sur une large plage de concentration, ce qui impose des précautions strictes.
Il présente en revanche une caractéristique favorable : très léger, il se disperse extrêmement vite en cas de fuite à l'air libre, au lieu de s'accumuler au sol comme le font les vapeurs d'essence ou le propane.
Les réservoirs sont conçus et éprouvés pour résister à des contraintes sévères, et les véhicules sont soumis aux mêmes homologations que les autres.
Le stationnement en parking couvert fait l'objet de règles spécifiques dans certains pays.
En résumé
La voiture à hydrogène fonctionne, elle est propre à l'usage, et elle répond à des contraintes réelles.
Sa généralisation pour l'usage particulier se heurte à la physique, le rendement, et à l'économie, le coût et l'infrastructure.
Ce n'est donc pas une question de maturité technique à attendre, mais un arbitrage entre usages, où l'hydrogène a une place précise et non universelle.