l'hydrogène comme carburant?

[papyneo]

Bonjour,

je suis tombé sur un rapport de l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques sur la production d'hydrogène.

Je ne sais pas si cette énergie va être utilisée comme alternative de carburant mais le rapport signale que la manière la plus productive et la moins chère provient de l'extraction de l'hydrogène à partir du pétrole.

Voici leur résumé:

"- La production d’hydrogène repose aujourd’hui sur les énergies fossiles (gaz naturel, pétrole et charbon) et s’accompagne
d’importantes émissions de gaz à effet de serre (GES).

- Loin d’être une solution miracle, l’hydrogène peut cependant devenir un vecteur d’énergie pertinent sous la condition d’une production décarbonée, soit par captage du carbone en cas d’utilisation d’énergies fossiles, soit par recours à une électricité d’origine nucléaire ou renouvelable en cas de production par électrolyse de l’eau.

- Cette dernière technique, plus chère et nécessitant un apport d’eau et surtout d’électricité, n’est donc pas en soi synonyme de
neutralité carbone et représente un défi d’avenir sur lequel la France parie de façon justifiée mais exclusive. Bien que peu
matures et souvent plus coûteux, les autres modes de production décarbonés d’hydrogène ne doivent pas être abandonnés, ni sur
le plan de la recherche ni sur celui de l’industrie.
Gérard Longuet, Sénateur, Premier Vice-Président "

Cela veut dire, qu'actuellement la méthode la plus rentable pour faire de l'hydrogène est de partir du pétrole. (avec émission de CO2)
Il y a la possibilité de capter le CO2...

Mais pour utiliser une technologie finale propre, on partirait du pétrole???

https://www2.assemblee-nationale.fr/..._hydrogene.pdf
-----

[FDFD]

Bonjour

Voici une note récente de l'ADEME qui parle de la possible future utilisation de l'hydrogène "vert".
https://librairie.ademe.fr/mobilite-...hydrogene.html
Cet hydrogène serait fabriqué par électrolyse à partir d'électricité verte et surtout pas à partir de pétrole, ce qui n'apporterait pas grand chose en termes d'émissions de CO2.

Par contre, pas de miracles. La conversion Electricité-Hydrogène-Eectricité a un rendement typique de 25%. A comparer au rendement Electricité-Batteries-Electricité de typiquement 70%.

Malgré ce handicap du rendement, la note ADEME montre qu'il y a un intérêt à utiliser la chaîne hydrogène dans certains cas. Intéressant et sérieux en tout cas..... mais ne pas hésiter à commenter et à critiquer...

Cordialement.

[napoleon solo]

On peut imaginer une production d’hydrogène reposant sur la pyrolyse et exploitant les surplus de production nocturne des centrales nucléaires.
Mais le niveau de production serait évidemment moins important sauf si les technologies de stockage sont à la hauteur.
Comme le veux l'usage, n'imaginons pas que cela puisse s'intégrer à une contradiction de la 2e loi de la thermodynamique. A contrario ce serait un prix Nobel assuré.

LE recours à l'hydrogène est d'emblée une fausse bonne idée selon les mesures disponibles en terme de production et de bilan carbone.

[SK69202]

C'est long, en anglais et c'est une analyse russe très récente sur la question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bounoume]

bien sûr, fausse bonne idée.....
mais idée géniale qui permet de fabriquer encore plein de gadgets tout neufs, bagnoles, camions, avions, bateaux dits 'propres'..... tout en ignorant les processus de fabrication, d' entretien, de destruction finale, des machins à H2 (et l' élimination des engins démodés) .....
Quant à l' origine réelle du gaz miracle..... et son impact CO2..... silence: puisque la bagnole hydrogène ne pollue pas les poumons des citadins, c' est politiquement clean.....

super! bizness is bizness......


Et puis le stockage du gaz miracle: liquide? en bouteilles très haute pression? Qui sont lourdes, qui font 'boum' quand H2 a infiltré et fragilisé l' acier?
Ou alors.... en combinaison chimique? Comme les hydrures, dont les carbures d' hydrogène ?

[Gwinver]

Bonsoir.

Par contre, pas de miracles. La conversion Electricité-Hydrogène-Eectricité a un rendement typique de 25%. A comparer au rendement Electricité-Batteries-Electricité de typiquement 70%.

Comparaison instructive.
Après, il faut aussi considérer la contrainte du poids embarqué par les batteries, aujourd'hui, l'autonomie des voitures électriques plafonne à 300 ou 400 km.

Pour le cas de l'automobile, une discussion récente sur le Forum montrait que le rendement de recharge d'une Zoe était de l'ordre de 75%.

[trebor]

Bonjour à tous,
Produire de l'hydrogène à partir de l'électricité produite par les centrales nucléaires serait-elle la meilleure solution et peut être la moins couteuse des solutions ?
Produite par des nouvelles centrales plus petites et plus fiables réparties sur l'ensemble du territoire ?
Entendu à la TV, les futurs avions fonctionnant à l'hydrogène ne pourraient par voler plus de 3000 kilomètres à cause des réservoirs devant être 3 à 4 fois plus volumineux, info ou intox ?

[Anathorn]

info :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ariane_5#Ariane_5_ECA
en bleu l'hydrogène, en rouge, l'oxygène.
De mémoire, la masse de l'hydrogène est pourtant ici 5 fois moindre que celle de l'oxygène.
Ce schéma donne une bonne idée des gros problèmes d'encombrement et de taille des réservoirs pour le stockage du LH2.

[saint.112]

Et une fois qu’on aura réussi à produire de l’hydrogène vert il faudra encore savoir le transporter et le stocker ce qui, en l’état actuel des technologies, est encore impossible.

[jacquolintégrateur]

Bonjour
La production de l'hydrogène, à partir de l'eau, est connue depuis plus d'un siècle. Dans mon jeune temps, on faisait usage du procédé LEBON (breveté) ,lequel consistait à réduire de la vapeur d'eau sur du charbon porté au rouge, procédé dit:"du gaz à l'eau". J'ai bien connu ces usines, bien qu'étant enfant: mon père était contre-maître dans une compagnie située à Montrouge: son travail consistait à encadrer des équipes occupées à l'édification ou à l'entretien des "usines à gaz" Il y en avait une, voire plusieurs, dans chaque grande ville, y compris Paris. Le gaz était composé de 50% de H2 et 50% de CO. Ce dernier, également combustible, donnait, à la flamme, sa couleur bleue due à une raie du carbone, mais rendait le gaz très toxique: des suicides au gaz avaient lieu. Le gaz était stocké dans des cuves à eau, appelées: "gazomètres":une cloche cylindrique d'une quinzaine de mètres de diamètre, reposant sur un bassin rempli d'eau: des accidents, accompagnés d'explosion se produisaient parfois. Il y en eu plusieurs dans Paris: les 50% d'hydrogène, un gaz très diffusif (et très inflamable), favorisait les fuites et les explosions. (Rappelons l'accident du dirigeable Hidenburg, gonflé à l'hydrogène. En tant que carburant, l'une des pires caractéristiques de l'hydrogène est sa faible densité: 77kg/m³ à l'état solide (environ 20°k). L'utilisation courante de l'hydrogène ne cessera d'être une chimère que si l'on parvient à maîtriser l'hydrogène métallique .
cordialement

[titijoy3]

https://www.google.com/url?sa=i&url=...AAAAAdAAAAABAE

[XK150]

Pour l'instant , en France , c'est la filière électrolyseurs qui va être développée prioritairement :
Giga factory d'électrolyseurs vers 2025 , projet GENVIA , https://www.cea.fr/presse/Documents/...envia%20VF.pdf

[trebor]

Pour l'instant , en France , c'est la filière électrolyseurs qui va être développée prioritairement :
Giga factory d'électrolyseurs vers 2025 , projet GENVIA , https://www.cea.fr/presse/Documents/...envia%20VF.pdf

Électrolyseurs alimentés par le nucléaires ou par d'autres moyens ?

Une vidéo qui explique l'histoire ainsi que les contraintes à surmonter pour produire et utiliser l'Hydrogène pour ensuite le transformer à travers la pile à combustible en électricité.
https://www.youtube.com/watch?v=dUv3U9w1xz4

[trebor]

Électrolyseurs alimentés par le nucléaires ou par d'autres moyens ?

Une vidéo qui explique l'histoire ainsi que les contraintes à surmonter pour produire et utiliser l'Hydrogène pour ensuite le transformer à travers la pile à combustible en électricité.
https://www.youtube.com/watch?v=dUv3U9w1xz4

Sur cette autre vidéo, il explique la production d'hydrogène à partir des différentes énergies fossiles, qui se pratique actuellement.
Je n'ai pas tout visionné, mais il dit que pour produire par électrolyse 1 kg d'hydrogène, il faut utiliser 52 Kwh d'électricité et 9 litres d'eau.
https://www.youtube.com/watch?v=_sqYx8K_m9c
De moi :
1 kg d'hydrogène équivaut à environ 4 litres d'essence pour parcourir en voiture +/-50 kms.
Avec une batterie de 52 Kwh une voiture électrique peut parcourir +/- 300 kms.
La pile à combustible a un rendement de combien de % ?

Si l'électricité utilisée pour produire de l'hydrogène et 100% décarbonée quelle est le rendement finale depuis sa production jusque son utilisation ?

[XK150]

Électrolyseurs alimentés par le nucléaires ou par d'autres moyens ?

il n'y a pas de lignes électriques spécifiques nucléaires , donc ce sera pompé sur le 400 000 V THT français qui est aussi l ' interconnecté européen .

[XK150]

Je complète mon message précédent , trop laconique :

Genvia est prévu d'être installé près de Grenoble , site proche de la production hydraulique et nucléaire ( à cause des centrales nucléaires sur le Rhône ) .
Supposez les centrales nucléaires sur le Rhône en sous production sur le réseau interconnecté , comme cela arrive souvent ( la nuit , les jours à faible demande , les jours d'été , etc ...) .
Si à ce moment Genvia démarre ses électrolyseurs et que vous compensez l'appel de puissance électrique en augmentant la puissance des centrales nucléaires ,
vous pouvez dire que les électrolyseurs sont alimentés par le nucléaire , sans le besoin de lignes directes dédiées .

[trebor]

Je complète mon message précédent , trop laconique :

Genvia est prévu d'être installé près de Grenoble , site proche de la production hydraulique et nucléaire ( à cause des centrales nucléaires sur le Rhône ) .
Supposez les centrales nucléaires sur le Rhône en sous production sur le réseau interconnecté , comme cela arrive souvent ( la nuit , les jours à faible demande , les jours d'été , etc ...) .
Si à ce moment Genvia démarre ses électrolyseurs et que vous compensez l'appel de puissance électrique en augmentant la puissance des centrales nucléaires ,
vous pouvez dire que les électrolyseurs sont alimentés par le nucléaire , sans le besoin de lignes directes dédiées .

Bonjour à tous,
Suivant le documentaire (uranium, si puissant et si dangereux ? "en 2 parties" ) vu ce matin sur arte, il sera peut être possible d'utiliser les déchets nucléaires d'ici 10 ans, car il n'y aurait que 5% d'utilisé et 95% de déchets ?
https://www.arte.tv/fr/videos/054001...dangereux-2-2/
Peut être de futurs nouvelles centrales plus sécurisantes et plus petites réparties sur le territoire uniquement pour produire directement de l'hydrogène sans passer par la phase électricité afin que le rendement soit meilleur qui n'est que de 25% en passant par la phase électrique puis électrolyse.
Si les déchets sont rentables pour produire de l'électricité c'est une grande avancée pour enfin ne plus devoir les enfuir.
Reste le coût élevé de la pile à combustible qui de plus doit avoir une durée de vie d'au-moins 5000 heures et 10 ans, durée moyenne de vie d'une voiture qui parcours 200000 kilomètres.

[penthode]

Bonjour à tous,
Suivant le documentaire (uranium, si puissant et si dangereux ? "en 2 parties" ) vu ce matin sur arte, il sera peut être possible d'utiliser les déchets nucléaires d'ici 10 ans, car il n'y aurait que 5% d'utilisés .

ce projet a existé il y a 40 ans , il s'appelait SUPER PHENIX , sabordé par un politicien incompétent (litote) qui n'en sera pas plus élu

faisant perdre à la France et à l'Europe 100 ans d'avance.

ce sont les chinois qui viendront nous en vendre

[XK150]

@ trebor ,

Ne pas trop dériver et sortir du sujet ... Sur votre dernière proposition : https://forums.futura-sciences.com/a...eaire-snr.html

[papyneo]

Quelle puissance de centrale électrique faut il pour charger les voitures électriques?

Le parc automoteur en France est de:

± 32 millions de voitures privées
± 6.2 millions d’utilitaires
± 630 mille autocars et autobus.

Ne prenons que les voitures privées.

Nombre de km moyen annuel par voiture: ± 14.000 km

En moyenne une voiture électrique moyenne consomme 13 kw/h par 100 km

Nombre de kw/h consommés annuellement: 13 x 140 = 1820 kw/h annuel

Donc, le nombre de kw/h annuel pour tout le parc des voitures privées est de:

32 millions x 1820 = 58.240 GW/h

C’est l’énergie que devrait fournir les centrales électriques pour alimenter tout l’équivalent du parc français si on le convertit en voiture électrique.

Tout est calculé pour un rendement de 100*% ce qui n’est pas le cas mais cela représente le minimum.

[titijoy3]

extrait de l'analyse de la production française d'électricité en 2020:

"Conséquence directe de la diminution de la consommation d’électricité en France et en Europe, la production totale d’électricité en France s’établit à 500,1 TWh sur l’année 2020, soit une baisse de 7 % (37,4 TWh) par rapport à 2019. Il s’agit du niveau de production le plus bas depuis vingt ans."

https://bilan-electrique-2020.rte-fr...%20vingt%20ans.

[SK69202]

Quelle puissance de centrale électrique faut il pour charger les voitures électriques?

La principale erreur de ce genre de calcul, et "on" fait la même pour l'hydrogène carburant routier, c'est de prendre le parc actuel et de le convertir.

Le truc est que la majorité du parc va disparaitre, seuls quelques nantis auront à charger leur VE ou ViH et les autres marcheront entre les gares ou abris de bus.

[papyneo]

Bien entendu, mon message était pour démontrer l'impossibilité de passer tout à l'électrique soit que l’électricité vienne d'un centrale ou qu'elle vienne d'un générateur interne à la voiture comme la pile à combustible.

Dans les 2 cas on se heurte à une grosse difficulté de mise en œuvre.

On parle qu'a partir de 2030 ou 2035 on ne pourrait plus vendre que des voitures électriques.

Mais il n'y a pas en france ni en belgique ou je vis, une proposition forte pour installer les voitures partagées, pour augmenter l'offre des transports en commun, pour favoriser le déplacement pour les vélos, etc... On doit d'abord travailler très fortement à cela, tout en réfléchissant au changement de carburant. Il faut que tout le reste soit près quand on décidera de changer de type d'alimentation des véhicules.

Personnellement, je suis retraité et ma voiture ne me sert qu'à faire les courses, les vacances, les amis. Pour moi ce serait plus facile si je pouvait louer une voiture disponible au moment où je le désire.

Pour ceux qui ont besoin de leurs voitures pour aller travailler pour pour leur travail, c'est une autre paire de manches. Avant j'avais une voiture de société et je faisais 40.000 kms par an pour ma profession avec souvent des déplacement de 400 à 600 km. par jour. En voiture électrique rechargeable???

On pourrait remarquer qu’actuellement tout est fait pour adapter les véhicules privées pour l'électricité mais il y a encore, en France , 6.5 millions de véhicule utilitaires pour lequel il n'y a pas ou peu d'alternative.

Personnellement je ne crois pas à l'alimentation d'un véhicule à l'hydrogène sauf à trouver un moyen de production rentable et facile.

[pm42]

On parle qu'a partir de 2030 ou 2035 on ne pourrait plus vendre que des voitures électriques.

Non, on pourra toujours vendre des hybrides. L'interdiction des véhicules utilisant des énergies fossiles est prévu pour 2040 mais moins gravée dans le dur.

[yves95210]

Ne prenons que les voitures privées.

Nombre de km moyen annuel par voiture: ± 14.000 km

En moyenne une voiture électrique moyenne consomme 13 kw/h par 100 km

Nombre de kw/h consommés annuellement: 13 x 140 = 1820 kw/h annuel

Donc, le nombre de kw/h annuel pour tout le parc des voitures privées est de:

32 millions x 1820 = 58.240 GW/h

Même en supposant que le nombre (et l'usage) de voitures particulières n'évolue pas, ce n'est pas ça qui pose le plus de problème. D'une part, ça ne représente qu'un peu plus 10% de la production annuelle d'énergie électrique.
D'autre part, s'il y a un usage pour lequel l'intermittence de la production d'électricité à partir des renouvelables pose moins de problème, c'est bien celui-ci : dans 90% des cas (mobilité quotidienne, avec des trajets de quelques dizaines de km), la batterie d'une VE pourrait n'être rechargée que durant les périodes de surproduction (ou sous-consommation) de l'énergie produite par les éoliennes ou les panneaux solaires. A condition bien sûr de disposer partout de bornes de rechargement (même lent).

Comme de toute façon, avec des facteurs de charges allant de 20% à 35% pour l'éolien (suivant qu'il est terrestre, plus ou moins bien situé géographiquement, ou offshore), pour garantir une production annuelle d'énergie électrique donnée, la puissance installée devra être 3 à 5 fois supérieure à la puissance moyenne fournie au réseau. Je ne parle même pas du solaire, compte-tenu du fait que sa production est 5 fois plus faible en hiver (période de plus forte consommation) qu'en été. Au moins l'éolien a le bon goût de produire plus en hiver qu'en été...

Dans l'hypothèse d'un arrêt complet du nucléaire (et bien sûr du thermique utilisant les fossiles), en tirant le maximum possible de l'hydraulique (EnR aussi, mais qui a l'avantage d'être pilotable, du moins quand il ne s'agit pas de centrales au fil de l'eau) et avec une production annuelle d'électricité qui ne peut qu'augmenter si on veut "décarboner" l'énergie consommée, la puissance installée en éolien (de préférence très majoritairement offshore même si ça fait de la peine aux pêcheurs en mer) devrait probablement dépasser 200 GW (au passage, mais ce n'est pas le sujet ici, cela représenterait plus de 15000 km² de champs d'éoliennes).
Et la production d'une journée d'hiver assez venteuse (mais pas trop car sinon les éoliennes doivent s'arrêter) serait de l'ordre de 3 TWh, environ le double de la consommation journalière moyenne en hiver, et donc bien plus que nécessaire en-dehors des quelques jours de pointe de consommation.

Donc plus on fera appel aux EnR non pilotables, plus il y aura des périodes de surproduction favorables au rechargement de batteries (idem pour la production d'hydrogène, mais avec un rendement de la chaîne de stockage deux à trois fois plus faible). Les VE étant par définition dotés de batteries leur permettant de rouler plusieurs centaines de km (en gros les trajets quotidiens d'un utilisateur moyen pendant une semaine), ils constituent plutôt une partie de la solution qu'un vrai problème, à condition d'être gérés intelligemment :
en comptant une capacité de stockage de 50 KWh par VE, 30 millions de VE permettraient de stocker 1,5 TWh, soit la surproduction quotidienne des éoliennes durant une période favorable. Et une partie de cette énergie pourrait être restituée au réseau (ou même à un réseau domestique, en complément d'une batterie dans la maison) durant les heures de pointe de consommation des jours suivants (en particulier en début de soirée), la plupart des utilisateurs de VE ne consommant quotidiennement qu'une fraction de ces 50 KWh et pouvant recharger leur batterie durant les heures creuses de la nuit.
Cela réduirait d'autant les besoins de capacité de stockage centralisée (ou individuelle hors VE), qui sinon seraient de l'ordre de 10 TWh pour garantir environ une semaine d'autonomie en cas de "mauvaise" météo hivernale, froide mais sans vent sur la majeure partie du pays et des côtes (si, si, ça arrive...).

Les problèmes des VE sont plutôt la densité énergétique des batteries et/ou leur durée de rechargement (qui limitent aujourd'hui les longs trajets à moins d'accepter des arrêts assez longs), leur coût et la disponibilité de lithium en quantité suffisante (avec un coût d'extraction pas trop élevé) pour produire, à l'échelle de la planète puisque ça ne servirait à rien de résoudre le problème des émissions de CO2 par les moyens de transport à l'échelle d'un seul petit pays, des batteries permettant d'équiper plus d'1 milliard de VE (à moins que les progrès des batterie au sodium en termes de densité énergétique soient suffisants pour envisager de les utiliser sur des VE, ce qui résoudrait en même temps les problèmes de coût et de disponibilité des ressources). Et bien sûr la mise en place de solutions permettant de recycler la totalité des batteries usagées puisque, de toute façon, les ressources en lithium accessibles ne sont pas inépuisables.

Mais, au-delà des problèmes techniques et de sécurité que ça poserait, remplacer les batteries par de l'hydrogène stocké et des piles à combustible ferait en grande partie perdre l'avantage évoqué plus haut, à cause du faible rendement de la chaîne de conversion énergie électrique - hydrogène - énergie électrique : on gaspillerait au moins les 2/3 de l'énergie produite par les éoliennes durant les périodes où la consommation est inférieure à la production.

[FC05]

En moyenne une voiture électrique moyenne consomme 13 kw/h par 100 km

Nombre de kw/h consommés annuellement: 13 x 140 = 1820 kw/h annuel

Donc, le nombre de kw/h annuel pour tout le parc des voitures privées est de:

32 millions x 1820 = 58.240 GW/h

Ce sont des kW*h aussi notés kWh et pas divisé par des heures.

Comment vouloir expliquer quoique ce soit quand on a pas compris la différence entre diviser et multiplier ?

[yves95210]

Ce sont des kW*h aussi notés kWh et pas divisé par des heures.

Remarque, tu aurais aussi pu relever mon erreur : j'ai écrit KWh au lieu de kWh

[RomVi]

Bonjour

Il est également possible de produire de l'hydrogène à partir de la biomasse, c'est même assez facile. L'hydrogène est extrait du syngaz par procédé PSA.

[yves95210]

En cherchant ce qu'est le procédé PSA, je suis tombé sur une synthèse intéressante des modes de production de l'hydrogène (une note de l'office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques).
Comme c'est à destination de nos élus, ça devrait être lisible sans difficulté par les membres du forum

Et parmi les références qui y figurent, un pavé de plus de 150 pages(*) de l'Académie des technologies sur le rôle de l'hydrogène dans une économie décarbonée, datant de 2020 et qui vaut certainement la peine d'être lu.
(*) Mais le document commence par une synthèse de quelques pages...

[FDFD]

Salut Yves,

Je n'ai pas grand chose à ajouter à ton résumé de la situation.

Peut-être pourrait-on redonner quelques points à l'hydrogène pour le stockage de l'énergie électrique, à condition d'utiliser la chaleur perdue lors des deux conversions (Electrolyseur et PAC). Cette chaleur ne pouvant être valorisée que dans des installations fixes, cela l'exclut pratiquement des applications mobiles.