1.Qu'est-ce que l'énergie hydrogène
L'hydrogène, premier élément du tableau périodique, possède le plus petit nombre de protons : un seul. L'atome d'hydrogène est également le plus petit et le plus léger de tous les atomes. Sur Terre, l'hydrogène est principalement présent sous forme combinée, la plus répandue étant l'eau, substance la plus répandue dans l'univers.
L'hydrogène possède un pouvoir comburant très élevé. Comparez la quantité de chaleur dégagée par la combustion de la même masse de gaz naturel, d'essence et d'hydrogène :
Dans les mêmes conditions,
En brûlant 1 gramme de gaz naturel, selon la mesure, on obtient environ 55,81 kilojoules de chaleur ;
La combustion d’un gramme d’essence dégage environ 48,4 kilojoules de chaleur ;
La combustion d’un gramme d’hydrogène dégage environ 142,9 kilojoules de chaleur.
La combustion de l'hydrogène dégage 2,56 fois plus de chaleur que le gaz naturel et 2,95 fois plus que l'essence. Ces données montrent clairement que l'hydrogène possède les propriétés fondamentales d'un carburant idéal : un pouvoir comburant élevé !
L'hydrogène est une énergie principalement secondaire. La clé réside dans la pertinence de sa logique, de sa technologie et de son économie pour l'équilibre écologique, la gouvernance environnementale et la lutte contre le changement climatique. L'énergie secondaire constitue le maillon intermédiaire entre l'énergie primaire et les utilisateurs d'énergie et peut être divisée en deux catégories : l'une est une « source de performance des procédés », l'autre est une « énergie contenant de l'énergie corporelle ». L'énergie électrique est sans conteste la « source de performance des procédés » la plus utilisée, tandis que l'essence, le diesel et le kérosène sont les « sources d'énergie énergétique » les plus répandues.
D'un point de vue logique, les « sources de performance des procédés » étant difficiles à stocker directement en grandes quantités, les véhicules de transport modernes à forte mobilité, tels que les voitures, les navires et les avions, ne peuvent pas utiliser de grandes quantités d'énergie électrique provenant de centrales électriques. Ils ne peuvent utiliser que de grandes quantités d'« énergie contenant de l'énergie », comme l'essence, le diesel, le kérosène d'aviation et le gaz naturel liquéfié.
Cependant, la tradition ne perdure pas toujours, et elle n'est pas toujours logique. Avec l'essor des véhicules électriques et hybrides, la notion de « source de performance des processus » peut également remplacer celle d'« énergie contenant de l'énergie ». En toute logique, avec la consommation continue d'énergie fossile, les ressources finiront par s'épuiser, et de nouvelles « énergies contenant de l'énergie » apparaîtront inévitablement, dont l'hydrogène est le principal représentant.
L'hydrogène est abondant dans la nature, représentant environ 75 % de la masse de l'univers. Il est largement présent dans l'air, l'eau, les combustibles fossiles et tous les types de glucides.
L'hydrogène présente de bonnes performances de combustion, un point d'inflammation élevé, une large plage de combustion et une vitesse de combustion rapide. Du point de vue du pouvoir calorifique et de la combustion, l'hydrogène est une énergie de haute qualité et efficace. De plus, l'hydrogène lui-même est non toxique. Outre la production d'eau et d'une faible quantité de nitrure d'hydrogène après combustion, il ne produit pas de polluants nocifs pour l'environnement et l'écologie, et n'émet pas de dioxyde de carbone. Par conséquent, l'hydrogène est une énergie propre, essentielle à la gestion de l'environnement et à la réduction des émissions de dioxyde de carbone.
2. Le rôle de l'énergie hydrogène
L’énergie hydrogène dispose d’une vaste chaîne industrielle couvrant la préparation, le stockage, le transport et le ravitaillement en hydrogène, les piles à combustible et les applications terminales.
Dans la production d’électricité, l’énergie de l’hydrogène peut être utilisée pour produire de l’électricité propre afin d’équilibrer la demande d’électricité et de résoudre le manque d’approvisionnement en électricité pendant les heures de pointe.
Pour le chauffage, l’énergie de l’hydrogène peut être mélangée au gaz naturel, qui est l’une des rares sources d’énergie à faible émission de carbone pouvant concurrencer le gaz naturel à l’avenir.
Dans le secteur de l’aviation, qui émet plus de 900 millions de tonnes de dioxyde de carbone chaque année, l’énergie hydrogène est le principal moyen de développer une aviation à faible émission de carbone.
Dans le domaine militaire, la pile à combustible à hydrogène peut être utilisée dans le domaine militaire présente les avantages d'être silencieuse, de pouvoir produire un courant continu, une conversion d'énergie élevée, c'est une condition importante de la furtivité des sous-marins.
Les véhicules à hydrogène présentent de bonnes performances de combustion, un allumage rapide, un pouvoir calorifique élevé et d'importantes réserves, entre autres avantages. L'hydrogène possède une large gamme de sources et d'applications, ce qui permet de réduire efficacement la part des énergies fossiles.
L’amélioration du niveau de développement propre et le développement de l’énergie hydrogène constituent un vecteur important pour la construction d’un système d’approvisionnement énergétique « multi-énergie complémentaire » et un moteur majeur de la transformation et de la modernisation de l’énergie.
Date de publication : 19 avril 2023