Démystifier :le véhicule à hydrogène et l'économie de carburant

Démystifier :l'économie des véhicules à hydrogène et du ravitaillement en carburant

Chuck Hayes, ingénieur principal des applications pour l'énergie propre, Swagelok

Il ne fait aucun doute que l'économie des véhicules à pile à combustible à hydrogène et du ravitaillement en carburant est en croissance. Mais à mesure que la technologie gagne en importance, la désinformation peut devenir courante. Pour l'hydrogène, ces perceptions erronées tournent généralement autour de sa sécurité, de sa viabilité en tant que carburant de mobilité, de son coût et de son impact sur l'environnement.

L'hydrogène a le potentiel de répondre aux besoins de ravitaillement des véhicules modernes, en offrant sécurité, fiabilité, rentabilité et respect de l'environnement. Et, l'hydrogène pourrait très bien être la bonne et la meilleure voie à suivre pour l'économie mondiale alors que le monde se concentre sur la réalisation d'un avenir plus vert et plus durable pour la planète.

Voici quatre mythes courants sur l'hydrogène qui méritent d'être reconsidérés, ainsi que des faits connexes sur la viabilité de l'hydrogène en tant que source de carburant.

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Mythe :l'hydrogène gazeux est dangereux à utiliser ou à stocker

Mythe :l'hydrogène coûte trop cher

Mythe :les véhicules à hydrogène ne sont pas une solution pratique à longue portée
Mythe :l'hydrogène n'est ni écologique ni durable

Mythe :l'hydrogène gazeux est dangereux à utiliser ou à stocker

L'hydrogène présente les mêmes risques, sinon moins, que les autres carburants en raison de ses caractéristiques non toxiques et de faible volatilité. De plus, de nombreuses procédures et protocoles de sécurité sont pris en compte à chaque étape de la conception des véhicules à hydrogène et des infrastructures de ravitaillement en hydrogène pour permettre des performances sûres et fiables. Et lorsqu'elle est gérée correctement, la technologie de ravitaillement en hydrogène fournit une solution efficace et économique pour les besoins de mobilité modernes.

Fait : L'hydrogène est 14 fois plus léger que l'air et 57 fois plus léger que la vapeur d'essence. En général, il monte et se disperse rapidement en cas de fuite, ce qui réduit considérablement le risque d'inflammation au niveau du sol.

Densité de vapeur relative

Fait : L'hydrogène est non toxique, contrairement aux carburants conventionnels. Une fuite ou un déversement d'hydrogène ne contaminera pas l'environnement ni ne menacera la santé des humains ou de la faune, contrairement aux combustibles fossiles.

Fait : L'air autour de la flamme d'hydrogène n'est pas aussi chaud qu'autour d'une flamme d'essence. Par conséquent, le risque d'incendie secondaire est moindre.

Fait : Alors que l'hydrogène peut être explosif avec des concentrations d'oxygène comprises entre 18 % et 59 %, l'essence peut être explosive à des concentrations d'oxygène comprises entre 1 % et 3 %. Pendant ce temps, l'essence a une température d'auto-inflammation de 536 °F (280 °C), soit la moitié de celle de H₂ (995 °F/535 °C).

Fait : Les véhicules équipés de réservoirs de stockage de gaz sous pression ne sont pas nouveaux. Il existe une industrie mondiale de plusieurs milliards de dollars qui fabrique et transporte de l'hydrogène depuis de nombreuses décennies.

Fait : Les distributeurs de ravitaillement en hydrogène sont conçus pour effectuer plusieurs contrôles de sécurité à la fois dans l'équipement de distribution et dans le véhicule pendant le processus de ravitaillement (début, milieu, fin).

Fait : Il existe plusieurs programmes de certification internationaux qui examinent la sécurité de l'hydrogène en tant que carburant de mobilité. Par exemple, Toyota a reçu l'approbation du ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie (METI) pour auto-inspecter et fabriquer des réservoirs d'hydrogène pour les FCEV.

Fait : Des codes de stations de ravitaillement en hydrogène spécifiques à chaque pays ont été développés dans 22 pays et incluent CSA (normes canadiennes), ISO (Organisation internationale de normalisation) et EN (normes européennes).

Mythe :les véhicules à hydrogène ne sont pas une solution pratique à longue portée

L'autonomie est une préoccupation commune pour toute technologie de ravitaillement en carburant pour les transports en herbe, mais cela ne devrait pas être le cas pour l'hydrogène.

Parce qu'il maintient une densité d'énergie élevée et qu'il est particulièrement bien adapté aux applications des véhicules lourds, le poids plus léger de l'hydrogène peut également aider à maximiser le volume de charge utile d'un poids lourd, augmentant ainsi son autonomie. De plus, le ravitaillement à grande vitesse des véhicules à hydrogène est également possible, ce qui contribue à réduire les temps d'arrêt des flottes de véhicules et des équipements, en alimentant les véhicules en quelques minutes au lieu de quelques heures pour les options électriques à batterie. Et bien que la production d'hydrogène vert dépende du vent, du soleil et de l'eau, les technologies de stockage améliorées peuvent maintenir l'énergie propre en circulation, quelle que soit la météo.

Véhicule à pile à combustible à hydrogène
Autonomie :200 à 250 miles avec 30 bar
400 à 500 miles avec 700 bar
Temps de ravitaillement :3 à 4 minutes

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Véhicule électrique
Portée :100 à 310 miles Temps de ravitaillement :30 minutes à 12 heures

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Véhicule à essence
Autonomie :300 à 400 miles
Temps pour faire le plein :2 à 3 minutes

Fait : L'hydrogène a une densité énergétique élevée et peut donc fournir une gamme comparable aux carburants à base de carbone. Sous pression, il peut également être stocké et distribué aussi efficacement que ces carburants.

Fait : Bien qu'il soit l'élément le plus abondant dans l'univers, l'hydrogène doit être extrait de l'eau ou de composés organiques. Cependant, le diesel et l'essence nécessitent également le raffinage et le nettoyage du pétrole brut, et ce processus peut également utiliser de l'hydrogène.

Fait : Aujourd'hui, la principale source d'hydrogène est l'extraction du gaz naturel (qui est déjà une industrie mondiale de plusieurs milliards de dollars).

Fait : Les autres sources d'hydrogène comprennent les énergies renouvelables telles que l'énergie solaire, éolienne ou le biogaz. Ces sources d'énergie alimentent l'électrolyse, un processus qui utilise l'électricité pour séparer l'eau en hydrogène et oxygène utiles.

Fait : L'équipement de ravitaillement en hydrogène peut être ajouté à l'infrastructure de ravitaillement existante et fournir des temps de ravitaillement comparables à l'essence et au diesel.

Mythe :l'hydrogène coûte trop cher

Alors que le carburant conventionnel reste aujourd'hui moins cher, le prix de l'hydrogène vert continue de baisser. Cette réduction de prix devrait s'accélérer au cours de la prochaine décennie, rendant le prix de l'hydrogène véritablement comparable à celui d'autres sources de carburant pour la mobilité. En attendant, on s'attend à ce que le soutien du gouvernement accélère la croissance de l'hydrogène à grande échelle sous forme de CO₂ les normes d'émissions deviennent plus strictes. En outre, le coût et l'efficacité des ressources énergétiques renouvelables (solaire, éolienne, hydraulique, etc.) continuent de s'améliorer ; on prévoit que cette tendance s'étendra aux coûts de l'hydrogène.

Fait : Les principales initiatives gouvernementales, telles que le programme Earthshots du Département américain de l'énergie (DOE), visent à stimuler le développement et à réduire les coûts de l'hydrogène.

Fait : Les composants du circuit d'alimentation de haute qualité réduisent la fréquence et le coût des entretiens imprévus.

Mythe :l'hydrogène n'est ni écologique ni durable

Une préoccupation commune concernant la durabilité de l'hydrogène concerne sa production. Mais il existe plusieurs façons de générer de l'hydrogène, et la plupart d'entre elles sont plus respectueuses de l'environnement que les combustibles fossiles comparables. De plus, l'utilisation d'hydrogène dans une pile à combustible ne crée aucune émission de véhicule, à l'exception de l'eau, ce qui contribuera à réduire considérablement la production de gaz à effet de serre à l'échelle mondiale.

Fait : L'utilisation d'hydrogène dans une pile à combustible ne crée ni fumée ni déchets, et les seuls extrants sont de l'énergie et de l'eau pure.

Fait : Il existe plusieurs processus par lesquels l'hydrogène est produit, et la plupart de ces processus ont réduit le CO₂ émissions.

Gris Hydrogène

Hydrogène bleu

Hydrogène vert

CO₂ émis lors du reformage du combustible fossile (gaz naturel)Captage et stockage du CO₂ Zéro émission nette de
CO₂ (but ultime)

Fait : La technologie de capture du carbone offre un moyen de séquestrer le carbone et de le stocker (ou de l'utiliser) de manière permanente à des fins industrielles.

Fait : Les efforts du gouvernement, tels que le programme Earthshots du DOE, devraient soutenir et promouvoir la croissance à long terme.

L'hydrogène a le potentiel de remodeler l'économie des transports telle que nous la connaissons. Alors que la durabilité continue de devenir une priorité mondiale, l'hydrogène est la solution énergétique la plus viable disponible pour les transports. Les clés de son adoption continue sont des véhicules à hydrogène sûrs et fiables et des systèmes de ravitaillement en carburant sur lesquels les équipementiers et les autres parties prenantes peuvent compter maintenant et sur lesquels ils peuvent compter pour les années à venir.

Si vous recherchez des composants, des services et une formation pour développer des systèmes à hydrogène de haute qualité, nous pouvons vous aider. Swagelok fournit des solutions pour l'industrie des carburants alternatifs et des transports depuis de nombreuses années, avec des produits et des assemblages conçus spécifiquement pour aider à contenir, stocker et distribuer de l'hydrogène pour la mobilité. Nos spécialistes sont prêts à répondre à vos besoins.

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