Et l'hydrogène ? Ben ça marche super bien... chez les autres

L'hérétique dans son billet Et l'hydrogène, au fait ?, se pose la question des énergie alternatives. Voici ci-dessous ma réponse, remise en page et complétée.

L'hydrogène n'existe quasiment pas dans la nature à l'état brut. C'est un gaz composé de 2 molécule d'hydrogène (H2) qui réagit en explosant avec l'oxygène de l'air (O2) pour former de l'eau. Il réagit avec énormément de composés chimique en les "réduisant" (contraire de l'oxydation). L'hydrogène est un composé présent dans toutes les molécules de la vie, combiné à l'oxygène et au carbone.

Pour le produire, il suffit de fournir suffisamment d'énergie pour casser les molécules d'eau. On fait passer un courant électrique entre 2 électrodes immergées dans de l'eau. Sur chacune des électrodes se forme du gaz, sur l'une du dihydrogène ou H2 et sur l'autre du dioxygène ou O2.

Le problème

L'hydrogène est dangereux à stoker car très explosif, donc pas très recommandé chez le particulier. Une des solution utilisée pour le rendre moins explosif, est de le combiner avec un métal précieux comme le platine (catalyseur sous la forme d'une mousse métalique) qui le rend inerte et stable. En chauffant le catalyseur, il relibère le dihydrogène progressivement (principe de la pile à combustible), mais ce catalyseur est hors de prix, donc difficilement envisageable à grande échelle, et réservé à des installations industrielles, car il se dégrade avec les cycles d'utilisation et il faut le régénérer.

Production

Par contre pour la production d'hydrogène, c'est très simple, il faut juste de l'électricité, et l'on a une production proportionnelle à la quantité d'électricité (aux problèmes d'encrassage et dégradation des électrodes près, mais gérable), ce qui est parfait pour les production solaire ou éolienne, l'hydrogène devenant une forme de stockage de ces sources d'énergie très variables.

Utilisation indirecte

Les allemand travaillent sur une autre forme de stockage de l'hydrogène, beaucoup plus intéressante que la pile à combustible: on utilise l'hydrogène pour "réduire" le CO2 et le convertir en méthane (gaz de ville), qui présente l'énorme avantage de pouvoir être injecté dans les canalisations de gaz des villes ou comme carburant d'une centrale électrique, et qui ne pose pas de problème de stockage (on sait faire). Grossièrement, on obtient la réaction suivante:

  • électricité + eau => hydrogène + oxygène
  • hydrogène + gaz carbonique => méthane + eau
  • méthane + oxygène => gaz carbonique + énergie (chauffage, moteur...).

C'est un cycle complet qui présente l'énorme avantage d'utiliser le méthane comme moyen de stockage de l'énergie, et donc permet également le transport entre un site de production d'énergie et son lieu de consommation. A noter que moyennant un petit peu plus d'énergie, on peut "réduire" d'autres molécules pour créer des hydrocarbures pour les véhicules (propane ou butane par exemple). La matière première "CO2" provient de combustions ou de fermentation qui sont d'autres sources d'énergie.

Cette solution est à mon sens LA solution d'avenir pour exploiter toutes les micro productions électriques issue des installations solaire ou éolienne, en convertissant l'électricité produite dans la journée aux heures où on la consomme le moins, en stock d'énergie pour les pics de consommation du soir par exemple.

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