L’auto à hydrogène a-t-elle une chance ou roulerons-nous bientôt à l’énergie solaire?

Les particuliers restent réticents à l’égard des voitures électriques. Les moteurs à hydrogène font leur apparition. Voici donc un petit cours sur le stress du choix, l’efficacité et l’inépuisable énergie solaire.

Notre amour pour le moteur thermique est tout sauf rationnel. Sa lamentable transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique utilisable en fait un monstre d’inefficacité, puisque la combustion interne dégage beaucoup trop de chaleur.

Le rendement d’un moteur à essence ne dépasse pas les 30%. Ajoutez-y l’énergie requise pour extraire le pétrole, le raffiner et le transporter et ce rendement descend à 20%. Grâce à sa compression supérieure, le moteur diesel est un rien plus performant mais les deux versions émettent du CO2.

Une grande efficacité thermique

Comparée aux voitures à propulsion thermique, l’auto à batterie est propre et inoffensive. L’efficacité du moteur électrique simple, composé de beaucoup moins de pièces, a attiré une avalanche de nouveaux constructeurs chinois, après qu’Elon Musk a ouvert la voie.

Le résultat? Une efficacité thermique propre de 90%. Les inconvénients? Des batteries lourdes et onéreuses, une autonomie limitée et un long temps de recharge, à l’exception des bornes de recharge rapide, qui font payer leur maître-atout au prix plein. Tout dépend du type de production de l’électricité. Elle est souvent générée à partir de charbon ou de linite, parfois grâce aux énergies renouvelables. Il n’empêche que ça bouge.

La marque chinoise Nio mise sur des changements rapides de batterie, avec un processus automatique qui ne prend que cinq minutes. CATL, une autre firme chinoise, est le principal fournisseur au monde de batteries au lithium. Il les livre à Tesla, NIO et à l’EQXX de Mercedes (avec une autonomie de 1.200 kilomètres). La nouvelle batterie au lithium-phosphate de fer Shenxing de CATL peut être rechargée en dix minutes, pour une autonomie de 400 kilomètres. En outre, cette batterie ne nécessite ni nickel ni cobalt, ce qui représente une économie considérable.

Le comble de l’inefficacité

La voiture à hydrogène est également un véhicule électrique. Elle produit elle-même son électricité grâce à l’électrolyse de l’hydrogène, la batterie est petite et le plein est refait en un rien de temps. En outre, la température extérieure n’a quasiment aucun impact sur son autonomie.

Las, les stations à hydrogène sont quasi inexistantes et la «production» d’hydrogène est complexe, puisque celui-ci est lié à un autre atome. La séparation des deux éléments requiert deux fois plus d’énergie électrique que celle qui est libérée pour la propulsion, après l’électrolyse. Le comble de l’inefficacité. Pourtant, on n’a pas encore classé définitivement l’hydrogène…

Ce n’est pas un problème aux yeux du docteur Jürgen Gundler, le gourou de l’hydrogène de BMW, parce que par vent fort, on produit souvent trop d’énergie verte qui ne peut pas alimenter un réseau saturé. Ce surplus peut donc être vendu à bas prix. C’est une solution idéale pour isoler l’hydrogène sans trop de frais et le transporter par le réseau de gaz depuis les endroits ensoleillés ou venteux, sans devoir utiliser les lignes à haute tension.

BMW (comme Mercedes, Renault, Hyundai et Toyota) est en train de tester sa iX5 Hydrogen et affirme que le modèle peut parcourir 100 km avec 1 kilo d’hydrogène, qui coûte actuellement 14 euros. L’entreprise estime que le prix peut diminuer de moitié si on produit massivement de l’hydrogène vert. Financièrement, cela semble intéressant et c’est ce qui motive la plupart d’entre nous.

En course, Toyota teste même un moteur à combustion qui fonctionne à l’hydrogène liquide. L’Alpenglow d’Alpine suit la même voie car on peut facilement adapter un moteur à combustion à l’hydrogène et que le véhicule est plus léger qu’une voiture à batterie. Il n’empêche, c’est un moteur inefficace, qui fonctionne grâce à un carburant inefficace. N’est-ce pas dingue?

Les sources d’énergie alternative

Au Chili, Porsche «recueille» le CO2 de l’air à l’aide de l’énergie issue du vent et le transforme en hydrogène, par différents processus. Le constructeur produit du méthanol synthétique converti en essence ou en diesel à l’aide de catalyseurs. La combustion est neutre en CO2, puisqu’elle retire de l’air la quantité émise par le véhicule. Toutefois, la production d’un seul litre d’e-fuel requiert trois litres d’eau de mer dessalée, 6.000 m3 d’air et une grande quantité d’énergie verte. Le résultat est ensuite acheminé par cargo en Europe – un trajet de 10.000 km.

Il y a encore l’auto à énergie solaire, une technologie qui a valu aux Belges le titre mondial, grâce à l’Infinite. Ce véhicule à une place de 160 kilos, doté d’une structure en carbone, est équipé d’un bloc-batterie de 257 cellules de silicium, alimenté par 4 m2 de panneaux solaires. Le pic d’efficacité du moteur Athena est de 98,3%, soit 2% de plus que Tesla. Complètement rechargé, le trois-roues a une autonomie de 900 km, partiellement grâce à l’aileron vertical déployé par vent latéral. Dans des conditions optimales, l’Infinite atteint une vitesse maximale de 170 km/h. Les panneaux solaires ont une efficacité médiocre de 16% mais l’énergie issue du vent est nettement supérieure, à la mer: 40%.

Peut-être devrions-nous réfléchir à notre gestion de l’énergie? Car le père de famille qui va chercher les pistolets à la boulangerie, le dimanche matin – environ 500 grammes –, et prend pour cela le volant d’une machine qui pèse 2.000 kg, n’y pense manifestement pas.