L'hydrogène, l'énergie de l'avenir qui remplacera le pétrole?

billou · Le 18/02/2008, à 08:11

Salut tout le monde !!

L'hydrogène est une énergie totalement propre d'utilisation dont la fabrication n'est pas non polluante, mais elle l'est quand même beaucoup plus que l'ensemble de la pollution mondiale générée par les moteurs utilisant des dérivés du pétrole...

Les bio-carburants, chacun sait que ce n'est pas la solution, s'engager dans cette voie risque de provoquer de nombreux problèmes de famines, et une augmentation faramineuse du prix des Céréales de base, ce qui conduirait inévitablement vers l'utilisation des OGM+augmentation de l'utilisation des pesticides, déforestation pour augmenter l'étendue des cultures, et donc une bêtise écologique, humaine, et financière...

Description de l'hydrogène

-L'hydrogène est plus souvent retrouvé sous forme de dihydrogène ou H2 (mais on appelle quand même hydrogène le dihydrogène).

-La molécule d'hydrogène est composée d'un proton et d'un électron, ce qui en fait le plus léger atome.

-L'hydrogène est présent dans l'eau(H2O), le sucre(C6H12O6), les protéines et dans les hydrocarbures.
-On trouve le dihydrogène (ou hydrogène) dans l'air sous forme gazeuse, mais on seulement quelques traces.
-La température d'évaporation de l'hydrogène est de -252,95°C se qui explique qu'on ne le trouve uniquement sous forme de gaz à l'état naturel, la température de fusion est de -259,13°C.
-De nos jours, l'hydrogène commence à peine à être utilisé, la pollution et l'effet de serre sont des sujets de plus en plus discutés et, l'hydrogène brulé devenant de l'eau, son utilisation pour en tirer une énergie quelconque... Serai sans pollution.

Les voitures à l'hydrogène sont actuellement en tests dans plusieurs pays, certaines sont même déjà utilisés dans la vie courante et disponibles pour le grand public Il faut juste y mettre du sien en soutenant l'initiative.

Production de l'hydrogène :

-L'hydrogène n'étant pas directement disponible dans la nature, nous avons donc du trouver le moyen de le produire, de l'extraire, ceci se fait donc soit par électrolyse de l'eau, soit par vaporeformage à partir d'hydrocarbures (en particulier à partir de méthane)
D'autres procédés sont aussi à l'étude, basés sur le craquage ou l'oxydation partielle, qui a l'avantage d'être exothermique.

-Le vaporeusement est la technique la plus utilisée et actuellement la moins coûteuse. On utilise le gaz naturel, qui contient du méthane, du CO2 et du souffre.
En utilisant un procédé de désulfuration, on en sépare le souffre, s'ensuit ensuite deux réactions :

La première réaction, c'est celle du méthane avec l'eau qui produisent du Monoxyde de carbone et de l'hydrogène (à 800-900°C et sous une pression de 25 bars) .
Il suffit ensuite de provoquer une réaction chimique entre le monoxyde de carbone et de l'eau afin que le monoxyde de carbone devienne par la suite du CO2
-Par la suite il restera donc de l'hydrogène, du gaz Carbonique, de l'eau, et une infime quantité de méthane et de monoxyde de carbone.

Il suffira ensuite de faire passer le tout dans un PSA (pressure swing adsorption) qui permettra d'en tirer de l'hydrogène pur à 99,99%.

-L'électrolyse de l'eau consiste à faire circuler un courant électrique dans de l'eau afin que les molécules de cette dernière se séparent et forme de l'hydrogène. Mais cette technique utilise de trop grande quantité d'énergie et est très peu utilisé pour l'extraction de l'hydrogène, l'énergie produite étant inférieure à l'énergie dépensée.

-L'oxydation partielle est aussi un procédé utilisé dans des installations industrielles pour produire de l'hydrogène à partir de carburants tels que le naphta. Ce procédé peut être utilisé avec un certain nombre de carburants (du méthane à l'essence).
A la différence du vaporeformage, il est très exothermique: la chaleur de la réaction peut ainsi être utilisée pour vaporiser et chauffer le carburant, ce qui est un avantage pour le démarrage et permet de se dispenser du brûleur et simplifie le système. En revanche, le rendement en hydrogène est plus faible que celui du vaporeformage car celui-ci est dilué par de l'azote et du gaz carbonique.

Utilisations et usages de l'hydrogène :

-La transition de l'énergie "Fossile" à l'énergie hydrogène sera sans aucun doute graduelle, et l'hydrogène sera surtout utilisé dans le domaine des transports et l'industrie.

-Désormais, dans le transport, les voiture à hydrogène commencent enfin à montrer le bout de leur nez, ainsi plus de 150 prototypes de voitures on déjà été réalisés par une quinzaine de constructeurs.
-Beaucoup de bus sont déjà mis en service, dans la majorité des prototypes l'hydrogène est actuellement stocké, mais rien n'exclut la possibilité de pouvoir en fabriquer dans un véhicule en utilisation, de plus, il est également possible d'ajouter aux véhicules une pile à combustible pour alimenter les équipements électriques du véhicules, afin de remplacer la batterie, tout en ayant la possibilité de recharger cette pile en roulant.

-Dans le secteur résidentiel et tertiaire, l'utilisation des piles à combustibles pourra également être possible pour s'auto alimenter en électricité, et également se chauffer à moindre cout, toujours sans pollution.

-Quand à l'industrie, celle ci étant la plus grosse consommatrice d'énergie, quelle qu'en soit la forme, il est évident de se douter des avantages économiques et de l'indépendance dont pourrais disposer cette dernière.

PAC/Pile à combustible :

Le fonctionnement d'une pile dihydrogène-dioxygène est particulièrement propre puisqu'il ne produit que de l'eau et consomme uniquement des gaz. Mais jusqu'en 2006, la fabrication de ces piles est très coûteuse, notamment à cause de la quantité non négligeable de platine nécessaire.

Une des difficultés majeures réside dans la synthèse et l'approvisionnement en dihydrogène. Sur Terre, le dihydrogène n'existe en grande quantité que combiné à l'oxygène (H2O), au soufre (H2S) et au carbone (combustibles fossiles de types gaz ou pétroles). La production de dihydrogène nécessite donc soit de consommer des combustibles fossiles, soit de disposer d'énormes quantités d'énergie à faible coût, pour l'obtenir à partir de la décomposition de l'eau, par voie thermique ou électrochimique.

Ensuite, le dihydrogène peut être comprimé dans des bouteilles à gaz (pression en général de 350 ou 700 bars), ou liquéfié ou combiné chimiquement sous forme de méthanol ou de méthane qui seront ensuite transformés pour libérer du dihydrogène. Les rendements énergétiques cumulés des synthèses du dihydrogène, de compression ou liquéfaction, sont généralement assez faibles. Le dihydrogène n'est donc pas une source d'énergie primaire, c'est un simple vecteur d'énergie difficile à produire et à stocker.

Grà¢ce aux progrès incessants de ces techniques, dont les premiers développements dans le domaine spatial remontent aux années 1960, et à la baisse des prix, son utilisation croà®t dans de nouveaux domaines. Notamment pour alimenter des prototypes d'ordinateurs portables, de téléphones portables ou d'appareils photo ou encore de véhicules propres.

Cependant, la viabilité industrielle à grande échelle de tels systèmes se heurte au faible rendement énergétique global de l'ensemble des opérations. En effet, chaque étape (synthèse de l'hydrogène, séchage du gaz, stockage, vaporisation, rendement des réactions électrochimiques de la pile, circulation des fluides, régulation thermique, maintenance, récupération du platine, etc.) écorne un rendement global encore très décevant. Il suppose donc la disponibilité d'une source d'énergie primaire économique et inépuisable à l'échelle humaine.

D'autres voies de stockage et de transport de l'hydrogène peuvent aussi être envisagées pour réduire les pertes, comme par exemple, le conditionnement solide et stable de l'hydrogène sous forme de pastilles aminées.

L'utilisation de la pile à combustible en cogénération, permettant de valoriser la production thermique de la pile, est considérée d'un point de vue environnemental et technique comme avantageuse mais demeure encore trop chère pour une utilisation courante.

Dernière modification par billou (Le 18/02/2008, à 08:12)

Mercurius · Le 18/02/2008, à 08:51

salut billou
il y a aussi une production d'hydrogène avec de l'eau sur du fer rougit.
connu depuis longtemps par les forgerons pour augmenter la température des forges.
Et une astuce d'ancien mécanicien automobile surtout pour des modèles très calaminer.
(je déconseille fortement)
les moteurs sont a combustion rapide et non pas a explosion comme on dit souvent.
il suffit d'enlever le filtre a air et accélérer le moteur a la main en ajoutant dans la prise d'air du carburateur une cuillère d'eau.
Ce qui permet de décalaminer le moteur cela peut être si puissant que l'échappement peut se désassemblé et abimer irrémédiablement le moteur.

Seren · Le 18/02/2008, à 09:57

L'hydrogène n'est pas une "énergie" puisque comme tu dis, on en trouve pas à l'état naturelle.

C'est tout au plus un moyen de stocker de l'énergie. C'est comme si on disait que la "batterie" était l'énergie du futur.

C'est un leurre quand on lit partout que c'est l'énergie de demain, puisque précisemment c'est pas une source d'énergie.

Pour produire de l'hydrogène, il faudra toujours une "vraie" source d'énergie comme les combustibles fossiles, le nucléaire, le solaire ou l'éolien...

En fait ça résoud rien du tout pour les problèmes énergétiques auxquels on va faire face.

koogan · Le 18/02/2008, à 10:05

Seren a écrit :

L'hydrogène n'est pas une "énergie" puisque comme tu dis, on en trouve pas à l'état naturelle.
C'est tout au plus un moyen de stocker de l'énergie. C'est comme si on disait que la "batterie" était l'énergie du futur.
C'est un leurre quand on lit partout que c'est l'énergie de demain, puisque précisemment c'est pas une source d'énergie.
Pour produire de l'hydrogène, il faudra toujours une "vraie" source d'énergie comme les combustibles fossiles, le nucléaire, le solaire ou l'éolien...
En fait ça résoud rien du tout pour les problèmes énergétiques auxquels on va faire face.

Je plussoie !

Et il ne faut pas oublier que toute transformations énergétique provoque des pertes (saleté de thermodynamique) : si vous dépensez 1 unité d'énergie primaire pour produire de l'H2, vous n'obtiendrez jamais 1 unité d'énergie H2...

billou · Le 18/02/2008, à 11:05

bon j'aurais du parler d'hydrogène comme source d'énergie ou combustible, et non comme une énérgie, j'avoue...

Honte à l'électricien que je suis

koogan · Le 18/02/2008, à 11:07

billou a écrit :

bon j'aurais du parler d'hydrogène comme source d'énergie ou combustible, et non comme une énérgie, j'avoue...
Honte à l'électricien que je suis

Ce n'est pas une source, mais un vecteur d'énergie (un mode de transport/stockage)...

megaman26 · Le 18/02/2008, à 11:14

salut tout le monde ^^
je vé mettre les choses au clair pour les doux reveurs : le pere noel n'existe pas

la seule chose sur terre qui peut rivaliser avec le nucléaire : c'est de l'eau qui tombe
genre une centrale hydraulique; y'en faut de l'eau , est c'est grand une centrale hydraulique; et ca suffit meme pas pour une ville
alors l'eolien : meuhahahahaha
le solaire : hahahahahaha j'arrive plu a respirer

le premier qui arrive a elever gratuitement(par magie koi ) 1 L d'eau d'une hauteur d'1 M , ben la , c'est gagné on a trouvé une source d'energie

Bonux · Le 18/02/2008, à 11:20

Batteries à hydrogène ou peut etre batterie froides (a supraconducteurs)

Stockage de l'énergie
Les SMES : Superconducting Magnet Energy Storage
Une bobine supraconductrice est connectée au réseau par l'intermédiaire d'un convertisseur alternatif-continu réversible. La bobine est alimentée par le redresseur qui permet de stocker de l'énergie sous la forme Â½ L IÂ². En cas de besoin (défaut de la ligne) lâ€™énergie stockée dans la bobine supraconductrice est retransférée à l'installation via l'onduleur.
La propriété de lévitation des supraconducteurs peut aussi être mise à profit pour faire du stockage d'énergie. C'est le cas des accumulateurs d'énergie cinétique rotative (en anglais Flywheel). Dans ces applications, une roue aimantée est placée en lévitation au dessus d'un supraconducteur. La roue est mise en rotation (idéalement dans le vide pour réduire au maximum les frottements) au moyen d'un moteur (phase de charge). Une fois la roue "chargée", elle conserve l'énergie sous forme d'énergie cinétique de rotation, avec peu de perte, puisqu'il n'y a quasiment aucun frottement. L'énergie peut être récupérée en freinant la roue.
SMES et Flywheel sont donc deux solutions technologiques qui pourraient remplacer une batterie traditionnelle, bien que le maintien des températures cryogéniques soit énergivore.

http://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel_energy_storage

edit :

le premier qui arrive a elever gratuitement(par magie koi ) 1 L d'eau d'une hauteur d'1 M , ben la , c'est gagné on a trouvé une source d'energie

C'est amusant que tu dises ça juste au moment ou je parles de supraconducteur et levitation.

Et... pourquoi de l'eau ? il suffit de faire tomber n'importe quoi. On doit bien pouvoir trouver ce n'importe quoi dans l'espace

Dernière modification par Bonux (Le 18/02/2008, à 11:27)

megaman26 · Le 18/02/2008, à 11:35

n'importe koi fait l'affaire en effet , apres il faut faire trouner une turbine pour produire du courant en faisant tomber le "n'importe koi" dessus.....

et "n'importe koi" en tres grosse quantité , comme l'eau que l'on trouve partout........

Dernière modification par megaman26 (Le 18/02/2008, à 11:37)

Aleg · Le 18/02/2008, à 12:09

Je te parie un Carambar que l'énergie du futur qui remplacera le pétrole sera ...........................Le charbon !!!

Les raisons ?
- La bagnole mais pas que ça ...
- Ca a déjà été fait par l'Allemagne pendant la 2° guerre mondiale ...
- Aujourd'hui l'Afrique du sud à cause de l'apartheid ...
- Le stock est estimé à 500 ans ...
- La technologie de distillation et transformation existe déjà et est peu différente de celle du pétrole ...

Un Carambar dans 30 à 50 ans +/- ...

koogan · Le 18/02/2008, à 12:25

Aleg a écrit :

Je te parie un Carambar que l'énergie du futur qui remplacera le pétrole sera ...........................Le charbon !!!
[...]
- Le stock est estimé à 500 ans ...

Il n'a jamais été estimé à aussi longtemps (même en comptant les plus mauvaises qualités de charbon), et surtout pas si il sert d'énergie primaire pour remplacer le pétrole dans tous ses usages...
En outre, les estimations se font à consommation énergétique constante à un instant T, alors que la courbe est en augmentation constante, et que le charbon est loin d'être le moins utilisé.

Aleg a écrit :

- La technologie de distillation et transformation existe déjà et est peu différente de celle du pétrole ...

Le CTL (Coal To Liquid - liquéfaction du charbon) est procédé éminement énergivore qui consomme 30% de l'énergie qu'il produit, ce qui fait encore chuter la "durée" du stock.

Aleg · Le 18/02/2008, à 12:37

C'est quoi cette courbe ?
- La consommation ?
- La production ?
- Les stocks ?

Quoi qu'il en soit l'utilisation de la biomasse aussi est très énergivore pour la conversion en hydrocarbures...
Possible que plusieurs procédés seront en compétition...
Moi je parie sur le charbon : énergie sale aujourd'hui qui devra devenir propre.
Les US conçoivent et font déjà fonctionner des centrales "propres" au charbon ( mis à part le CO2 ).

Ghost33 · Le 18/02/2008, à 12:49

salut tout le monde ^^
je vé mettre les choses au clair pour les doux reveurs : le pere noel n'existe pas
la seule chose sur terre qui peut rivaliser avec le nucléaire : c'est de l'eau qui tombe
genre une centrale hydraulique; y'en faut de l'eau , est c'est grand une centrale hydraulique; et ca suffit meme pas pour une ville
alors l'eolien : meuhahahahaha
le solaire : hahahahahaha j'arrive plu a respirer
le premier qui arrive a elever gratuitement(par magie koi ) 1 L d'eau d'une hauteur d'1 M , ben la , c'est gagné on a trouvé une source d'energie

Mouais...
Alors ça, ça me rappelle un reportage que j'avais vu sur un type qui bossait au CNRS. Il étudiait les façons de construire un habitat ecolo et, comme beaucoup de chercheurs passionnés, il mettait ses études en application chez lui.
Ses toilettes était des toilettes séches, c'est à dire sans eau, ce qui lui permettait en plus de faire de l'angrais pour son jardin. Il récupérait l'eau de pluie aussi. Et, pour chauffer l'eau, il utilisait des chauffes-eau solaire, pour son electricité il utilisait une eolienne.
Sa maison était totalement autonome en energie, pire, c'est lui qui revendait son electricité à EDF.
Donc oui, si chacun avait une eolienne dans son jardin, si les immeubles avaient des éoliennes sur leur toit, nous n'aurions quasiement plus besoin de centrales.
Aprés, bon, c'est certainement utopique... un peu comme dire que demain tout le monde va utiliser Linux.

koogan · Le 18/02/2008, à 12:57

Aleg a écrit :

C'est quoi cette courbe ?
- La consommation ?
- La production ?
- Les stocks ?

La conso. Désolé, j'ai zappé la légende.

Aleg a écrit :

Quoi qu'il en soit l'utilisation de la biomasse aussi est très énergivore pour la conversion en hydrocarbures...
Possible que plusieurs procédés seront en compétition...

Mais rien ne pourra assurer l'ascendance de la courbe une fois le pétrole en déplétion (ce qui est déjà le cas). Même pas son maintient à une valeur constante.

Aleg a écrit :

Moi je parie sur le charbon : énergie sale aujourd'hui qui devra devenir propre.
Les US conçoivent et font déjà fonctionner des centrales "propres" au charbon ( mis à part le CO2 ).

C'est vrai que le RC, c'est une vaste blague... et même si on pouvait éviter les particules (j'y crois pas une seconde : y'a qu'à voir ce que font les chinois), on courerait à la cata climatologique en recourant massivement au charbon.

GutsdBlack · Le 18/02/2008, à 13:34

De toute façon on a beau calculer ce que l'on veut, on ne vas pas tarder à retourner au moyen age... finalement les seuls qui ne verront aucune différence et qui s'en sortiront c'est le tiers monde...

bakabakabaka · Le 18/02/2008, à 15:14

Le moyen age, c'est pas trop mal si tu t'arranges pour être dans les 1% qu'auront accès à l'énergie.

@Billou, le vaporeformage ou je sais pas quoi, c'est pas méchamment polluant comme moyen de production de l'hydrogène? Ils vont oà¹, tous ces petits carbones?
Autoréponse: il faudra piéger le CO2. Miam, de l'emploi en perspective.

Dernière modification par bakabakabaka (Le 18/02/2008, à 15:17)

Bonux · Le 18/02/2008, à 15:33

Puisque les robots travailleront à notre place, à quoi serviront-nous dans le futur ?
Peut etre à produire de l'energie.

Kriegy · Le 18/02/2008, à 16:08

Bonux a écrit :

Puisque les robots travailleront à notre place, à quoi serviront-nous dans le futur ?
Peut etre à produire de l'energie.

... c'est p'tet pas une mauvaise idée !

Faudrait voir si pédaler toute la journée pourrait t'assurer un revenu conséquent avec les reventes à EDF

koogan · Le 18/02/2008, à 16:15

Bonux a écrit :

Puisque les robots travailleront à notre place, à quoi serviront-nous dans le futur ?
Peut etre à produire de l'energie.

Et les robots, on les alimente avec quelle énergie ?

Bonux · Le 18/02/2008, à 16:53

Et ben :

Disons 50 personnes qui pedalent font tourner une usine qui en nourris 1000, on est bon non ? Le probleme c'est que les riches ne voudront pas pedaler et il faudra encore faire la revolution, pffff.

Kurokame · Le 18/02/2008, à 17:03

On arrêterai un peu de pédaler si déjà on arriverai à se poser la question s'il est bien nécessaire de le faire. Un peu comme imprimer un mail pour l'apporter à un centre administratif à 100m de chez soi... en voiture.

JeanNono · Le 18/02/2008, à 17:22

Bonjour Tous,

Et bien, je doit dire que je vie sur un bateau depuis 3 ans et que je n'utilise pas de ligne EDF (sic) pour m'alimenter, j'ai tout simplement des panneaux solaires (150 W) et 3 batteries de 105 A/h en 12V.

J'ai un compresseur 12V 5A pour le frigo qui fournit une température de 4°C par 280C extérieur, donc très bien et qui consomme 2A par heure (48A/jour).

J'ai bien sur un PC qui lui consomme aussi 2A/h quant il fonctionne, soit 8 à 10 heure par jour (20A/jour) et puis un peu d'éclairage le soir (0.8A/h) soit environ 2.4A/jour. Cela nous donne 48+20+2.4= 72.4A/jour à produire par les panneaux solaires + les pertes de transformation (batterie environ 20%) donc 72.4+15= 87.4A. Et bien, les panneaux assure sans problème les jours de beau temps !

Des qu'il fait un peu couvert, j'utilise un petit groupe électrogène à essence pour compléter la charge, le soir, afin de passer la nuit tranquille. Je n'ai pas d'éolienne, mais d'autre bateau de rencontre en ont et la plus de problème d'énergie.

Cela est tout a fait transportable pour une petite maison, pas d'EDF et le confort assuré pour une région pas trop froide ! (le chauffage électrique faut oublier !).

Voilà du vécu, simple et effilasse, j'ai même un onduleur qui me produit du 220V à partir du 12V pour les petits appareilles ménager (400W), et le groupe pour les gros consommateur (1200W).

Pour le groupe, j'utilise environ 10 litres d'essence par mois, donc peu de pollution, si j'avais une éolienne le groupe ne fonctionnerait que pour les grosses consommations (machine à laver !).

Quant à l'hydrogène, ce n'est pas une énergie, je n'y crois pas, le solaire est une bonne solution, c'est là qu'il faut travailler plus.

A très bientà´t, Jean-Nono de Nassau - Bahamas !

JeanNono · Le 18/02/2008, à 17:23