Ravitaillement et distribution d’hydrogène

Oui, l’hydrogène peut être utilisé pour alimenter les voitures, les autobus, les trains, les camions lourds, les véhicules militaires, les navires, les avions et toute autre forme de transport basé sur la combustion. Les véhicules à hydrogène, y compris les voitures à hydrogène, utilisent des piles à combustible pour convertir l’énergie chimique de la molécule d’hydrogène en énergie mécanique. Les moteurs à combustion peuvent également utiliser de l’hydrogène liquéfié comme carburant, ce dernier étant aujourd’hui principalement employé dans les fusées. Mais le H2 liquide peut également alimenter les véhicules commerciaux et de tourisme qui ont des moteurs conçus pour le gaz ou le diesel tout aussi efficacement, après quelques modifications nécessaires. La plage de fonctionnement et le coût de l’hydrogène sont comparables à ceux de l’essence, la différence majeure étant que l’échappement du gaz de combustion contient du CO2 et que l’hydrogène ne produit que de la vapeur d’eau.

Une pile à combustible est une centrale électrochimique compacte (de la taille d’une valise ou plus petite) qui convertit une source continue de combustible et d’oxygène en électricité en utilisant des réactions chimiques plutôt que la combustion. Les piles à hydrogène produisent de l’électricité en changeant la charge des ions d’hydrogène qui se déplacent du combustible H2 à travers un électrolyte (généralement le platine) avec de l’oxygène, où ils réagissent en dégageant des électrons et de la vapeur d’eau. Les piles à combustible peuvent produire de l’électricité en continu si le carburant et l’oxygène sont fournis au bon débit.

Les piles à combustible à hydrogène sont environ deux fois plus économes en énergie (40 %-60 %) que le moteur à combustion interne typique d’une voiture (25 %), mais sans échappement de gaz à effet de serre. De plus, ils sont extrêmement légers et prennent beaucoup moins de place, ce qui permet d’augmenter le stockage du carburant dans un véhicule donné. De plus, leur durée de vie est comparable à celle des moteurs à combustion.

Comme toutes les technologies de piles à combustible en cours de développement, les piles à combustible à hydrogène nécessitent des capacités de mesure et de contrôle précises pour garantir que le processus de conversion de l’énergie électrochimique est maintenu avec les débits et pressions appropriés, qui sont relativement élevés. Le coût de fabrication d’électrolytes en platine peut également être élevé, bien que de nouvelles méthodes soient en cours de développement pour réduire la quantité requise.

Des solutions d’automatisation mobiles, telles que des contrôleurs logiques, des électrovannes et des régulateurs de pression, sont disponibles et sont suffisamment fiables et durables pour garantir que les niveaux optimaux d’hydrogène et d’oxygène sous la bonne pression sont alimentés dans la pile à combustible. Étant donné que chaque application est différente et que les problèmes de sécurité sont dus aux pressions, ces technologies sont modulaires et adaptées à tous types d’applications, qu’il s’agit de voitures particulières, de cargos ou de tout ce qui se trouve entre les deux.

Pour les conducteurs, les stations-service d’hydrogène sont semblables aux stations-service à essence traditionnelles équipées de pompes à commande manuelle. Mais la station elle-même est une installation de haute technologie qui transforme le gaz d’hydrogène stocké dans les réservoirs de stockage en liquide ionique H2 prêt à l’emploi pour les moteurs en le condensant sous une pression extrêmement élevée à l’aide de compresseurs. Le liquide doit être maintenu à -40 degrés Celsius (-40 Fahrenheit) après avoir été comprimé afin afin qu’il ne se reconvertisse pas en gaz avant d’être distribué.

Des technologies d’automatisation avancées, telles que les débitmètres massiques Coriolis avec une précision de 0,5 %, les contrôleurs à microprocesseur qui permettent un contrôle précis de la pression algorithmique, les détecteurs de flamme d’hydrogène à longue distance, les sondes de température non intrusives conçues pour un froid extrême et les vannes capables de gérer des pressions de fonctionnement élevées allant jusqu’à 15 000 livres par pouce carré, ont été développées spécifiquement pour répondre aux applications de combustible d’hydrogène, les rendre plus sûrs, plus faciles à entretenir et plus viables sur le marché en tant qu’alternative aux stations-service traditionnelles.