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Pile à combustible et danger de l'hydrogène

  1. #1
    edgar2

    Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Bonjour à tous,

    Les véhicules electriques, utilisant une pile à combustible, ne sont-ils pas dangereux ?
    L'hydrogène étant trés explosif, transporté de l'hydrogène sous pression n'est-il pas un danger ?
    Je suppose qu'il existe un dispositif de purge expresse comme sur les véhicules GPL en cas d'incident ?
    Pour les véhicules GPL, il y a eu des mesures de prises pour éviter le stationnement dans les sous-sol des immeubles, mais qu'en est-il pour les véhicules utilisant l'hydrogène ?
    Connaissez-vous en moyenne la quantité d'hydrogène liquide d'un réservoir d'une automobile et sous quelle pression est-il stocké ?

    Je vous remercie par avance pour vos réponses.

    Cordialement.

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    antek

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Citation Envoyé par edgar2 Voir le message
    Les véhicules electriques, utilisant une pile à combustible, ne sont-ils pas dangereux ?
    C'est commercialisé ?

  4. #3
    Dynamix

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Salut

    Citation Envoyé par edgar2 Voir le message
    L'hydrogène étant trés explosif
    Faux .
    Le Hindenburg n' a pas explosé .

  5. #4
    XK150

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Bonjour ,

    Toyota Mirai , non distribuée en France pour manque actuel d'infrastructures hydrogène .
    5 Kg d'hydrogène dans réservoirs 700 bars ( ce sera la norme à venir )
    0.8 kg pour 100 km , autonomie 500 km .
    http://www.automobile-propre.com/voitures/toyota-mirai/

  6. #5
    Zozo_MP

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Bonjour XK150

    Tu as raison mais dans cet article du CNRS (ce ne sont pas des mickeys ) il font le tour de la problématique des PAC. Il y a une petite liste des marques qui ont ce type de véhicule.

    @ EDGAR 2

    Par rapport à la question posée il y a tout un pan de la recherche qui travaille sur le réservoir lui même.

    Avant de rentrer dans la technique pure il faut surtout tenir compte de l'endroit ou le réservoir est placé et aussi que les habitacles des véhicules se déforment moins voir peu ou pas dans les parties centrales. (voir les 5 étoiles NCAP).
    Il n'y a guerre que dans les séries américaines débiles ou la voiture explose au moindre choc. Il faut garder les pieds sur terre. Un réservoir peut se déformer sans se déchirer.

    De plus comme vous le verrons ce qui prennent la peine de lire le contenu des quelques liens, l'hydrogène ne sera pas en vrac comme l'essence dans le réservoir mais vraisemblablement contenu dans un système de piégeage de l'hydrogène pour différente raisons.

    Dans les liens ci-joints on peut voir trois grande voies :
    - l'enveloppe du réservoir avec des aciers à très haute élasticité (pour la déformation en cas de choc) et aussi les matériaux composites, (je ne me rappelle plus de la valeur en MPa et coeff d'élasticité, mais on eut avoir en tête Re(MPa) entre 1000 et 1250 ).

    -le problème de la corrosion sur les parties métalliques et enfin
    - la voie du stockage solide de l'hydrogène (stockage par absorbtion). Dans ce cas ce qui reste à maîtriser c'est le cycle absorbtion-désorption mais il y a eu de très grosses avancées et ce n'est pas fini.

    Pour solidité du réservoir regarder ici et une autre voie est celle de la double paroi comme les sous-marins qui descendent entre 2400 pieds (700m) et couramment entre 1350 pieds (410m) et 2000 pieds (600m). Je vous laisse calculer la pression à ses profondeurs

    Voici quelques liens
    https://lejournal.cnrs.fr/articles/l...re-a-hydrogene
    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01016688/document
    https://www.a3ts.org/lhydrogene-et-l...-et-corrosion/
    http://www.agence-nationale-recherch...R-13-JS09-0015

    Bref sur ce sujet nous pourrions faire une thèse

    Cordialement
    Faim dans le monde. Ne laissez de contributeur "sur leur faim", informez nous

  7. #6
    barda

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Le problème majeur de l'hydrogène, ce n'est pas sa dangerosité; il n'est pas plus "explosif" que du méthane et a, lui, le bon goût de se dissiper tout de suite vers la haute atmosphère contrairement aux gaz hydrocarbures, qui stagnent et s'accumulent…

    Les problèmes majeurs qu'il pose sont plutôt les suivants:

    - il n'existe pas sur terre à l'état naturel et doit être fabriqué; ce n'est donc qu'un moyen de stockage de l'énergie; la seule voie décarbonée disponible, l'hydrolyse, a un rendement très médiocre (0,5 en industriel), et pour le retransformer en électricité, les piles à combustible peinent à dépasser un rendement de 0,5; soit, au total un rendement de la chaîne d'environ 0,25 (ce qui veut dire que pour 1 kWh stocké, on aura dépensé 4 kWh).

    - son énergie volumique est très faible (3 fois moins que le méthane), ce qui oblige à prévoir un stockage sous forme liquide (avec toutes les difficultés liées à la cryogénie) ou sous très haute pression, 700 bars classiquement (pour exemple, un sous-marin à 700 m de profondeur subi 70 bars, 10 fois moins)

    - l'hydrogène n'est pas simple à stocker, il a tendance à traverser tous les matériaux, et à interagir avec beaucoup; un stockage à moyen ou long terme est problématique; les solutions "solides" semblent plus prometteuses mais n'en sont qu'au stade du laboratoire, ou posent trop de problèmes technologiques pour être crédibles.

    - aucun réseau et aucune logistique n'existe aujourd'hui pour un stockage-transport d'hydrogène en quantité, et l'investissement nécessaire pour en construire un semble colossal


    De fait, il n'est pas certain qu'il soit concurrentiel par rapport aux autres moyens de stockage-transport d'énergie (l'électricité notamment), qui ont l'avantage important de disposer d'un réseau logistique existant très solide.

  8. #7
    XK150

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Les choses ont beaucoup évolué ces dernières années ; Le prix des électrolyseurs a été divisé par 4 ainsi que le coût des énergies renouvelables .
    Un kg d'hydrogène " vert " ( nucléaire et renouvelables ) revient à un prix de 4 à 6 Euros en Europe , compétitif par rapport au pétrochimique .
    Le rendement , je dirai secondaire , c'est comme les step , on profite d'une production non nécessaire à l'immédiat .
    Voir les projets " Power to gas " , Jupiter 1000 et Grhyd .
    https://www.jupiter1000.eu/projet
    http://grhyd.fr/stockage-de-lhydrogene-2/
    Les réseaux de distribution se développent dans les pays voisins : Allemagne , GB , Belgique . Il nous faudra bien y passer ...

  9. #8
    RomVi

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Bonjour

    Citation Envoyé par edgar2 Voir le message
    Connaissez-vous en moyenne la quantité d'hydrogène liquide d'un réservoir d'une automobile et sous quelle pression est-il stocké ?
    Quelle que soit la pression l'hydrogène reste sous forme gazeuse, sauf si on descend en dessous de -240°C.

  10. #9
    barda

    Re : Pile à combustible et danger de l'hydrogène

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Les choses ont beaucoup évolué ces dernières années ; Le prix des électrolyseurs a été divisé par 4 ainsi que le coût des énergies renouvelables .
    Un kg d'hydrogène " vert " ( nucléaire et renouvelables ) revient à un prix de 4 à 6 Euros en Europe , compétitif par rapport au pétrochimique .
    Le rendement , je dirai secondaire , c'est comme les step , on profite d'une production non nécessaire à l'immédiat .
    Voir les projets " Power to gas " , Jupiter 1000 et Grhyd .
    https://www.jupiter1000.eu/projet
    http://grhyd.fr/stockage-de-lhydrogene-2/
    Les réseaux de distribution se développent dans les pays voisins : Allemagne , GB , Belgique . Il nous faudra bien y passer ...
    A supposer que le chiffre de 6€ par kg d'hydrogène soit exact (ce dont je doute), on n'a guère qu'un gaz qui, s'il est injecté dans le réseau de méthane, servira de combustible aux performances médiocres à plus de 10 cts le kWh; s'il est transformé en électricité, via une pile à combustible, on passe de facto à un prix plancher de 20 cts le kWh. Ces prix restent d'ailleurs très théoriques, vu la complexité de la chaîne de production et les investissements qu'elle nécessite, et ne tiennent que dans la mesure où on considère le prix de l'électricité initiale proche de 0. Pour parler clair, le montage économique n'a de sens que si la production d'électricité initiale est déjà rémunérée par un subventionnement; c'est -peut-être- légitime quand l'électricité "verte" est marginale, ça ne l'est plus quand elle devient significative.


    Le rendement de la chaîne de stockage est "secondaire" quand il ne s'agit que de production marginale; il ne l'est plus quand c'est un moyen banalisé de stockage. Les STEP ont un rendement de 0,8 déjà assez coûteux pour être utilisé avec précaution; avec 0,25 ou 0,20, la question s'énonce en termes d'alternatives (quels sont les systèmes de stockage concurrents, et à quel coût), voire de mise en veille de la production.

    Que l'Allemagne ou la GB développent des réseaux de distribution ne me parait nullement un exemple:

    - l'électricité y est essentiellement carbonée, et les voitures électriques allemandes émettent plus de CO2 que celles fonctionnant aux hydrocarbures

    - la politique énergétique allemande, dans une impasse grave pour ce qui concerne l'électricité, me semble exactement l'exemple à ne pas suivre: coûts exorbitants, instabilité du réseau, augmentation des émissions de GES, perspectives d'avenir très sombres…


    Stocker l'énergie sous forme d'hydrogène est certes techniquement possible, ce n'est plus à démontrer, mais il me paraît évident que c'est une des formes de stockage les plus complexes et les plus coûteuses que l'on puisse choisir.
    Dernière modification par barda ; 10/06/2018 à 02h37.

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