Hydrogène : l'avenir de la voiture

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eISBN 978-2-8098-1219-0

Copyright © L'Archipel, 2007.

Avant-propos

Sur fond de pétrole cher, de tensions dans le monde autour des questions d'énergie et d'environnement, il est permis de penser que nous roulerons peut-être demain dans des voitures à hydrogène. Reste seulement à savoir quand. À partir de 2010 ou 2015 pour les plus optimistes ; après 2020, voire 2030, pour les plus pessimistes. Techniquement, on sait d'ores et déjà fabriquer des voitures alimentées par de l'hydrogène et qui ne rejettent que de la vapeur d'eau. Elles roulent, aujourd'hui, un peu partout dans le monde. Certains constructeurs proposent même des modèles en location et s'apprêtent à produire des petites séries pour l'Europe, les États-Unis et le Japon.

L'enjeu des prochaines années est de préparer la transition au sein de l'industrie automobile. Car l'impact ne sera pas négligeable. Propulser une voiture par de l'hydrogène (obtenu à la pompe sous forme gazeuse ou liquide, ou encore produit par le véhicule) revient à modifier totalement le moteur tel qu'on le connaît aujourd'hui. La pile à combustible, qui va trouver place sous le capot, permet de recréer une électrolyse à l'envers et génère du courant qui fera tourner un moteur électrique. Oui, la voiture à hydrogène sera en fait électrique ; autrement dit, non polluante et silencieuse. Les performances seront au rendez-vous, de même que l'autonomie, sensiblement plus importante que celle d'un véhicule électrique classique. Par ailleurs, la voiture à hydrogène offrira de nouvelles prestations. À bord, il y aura plus de place, grâce à un moteur plus compact, à la disparition de la plupart des pièces mécaniques et à de nouvelles fonctions électrifiées. On pourra, par exemple, brancher directement sur la voiture un four à micro-ondes ou un ordinateur portable !

Vecteur d'énergie inépuisable, l'hydrogène offre des perspectives nouvelles. Présent dans l'eau, et pouvant être obtenu à partir de la biomasse, du gaz ou encore du pétrole, il peut être fabriqué quasiment par n'importe qui et n'importe où. Nous sommes en pleine rupture. Face à un univers où le pétrole est concentré dans quelques régions du monde, comme le Moyen-Orient, la perspective de l'hydrogène redessine la carte énergétique de la planète. La France peut y jouer un rôle actif : elle a tous les éléments en main.

L'introduction de l'hydrogène se fera toutefois en douceur, car il sera en compétition avec d'autres méthodes qui libéreront l'automobile du pétrole et protégeront l'environnement, comme les biocarburants, ou encore les hybrides. Il doit par ailleurs faire ses preuves sur deux points clés : le bilan du puits à la roue, et surtout le bilan économique. Mais une chose est sûre : vous verrez bientôt dans la rue des véhicules totalement non polluants. Et peut-être même bien plus tôt que vous ne l'imaginez !

Introduction

Peut-on imaginer une automobile sans pétrole ?

Depuis la fin 2004, avec l'augmentation rapide et assez inattendue du prix du pétrole, l'énergie est devenue un sujet très populaire. Par la même occasion, les soucis environnementaux sont réapparus dans la presse et dans le discours politique.

Il s'agit en fait d'une prise de conscience collective de problèmes déjà anciens, mais dont on pensait confusément qu'ils seraient résolus par l'alchimie du progrès technique, sans que cela ne perturbe ni les habitudes des consommateurs ni notre infrastructure industrielle.

Le grand public a alors découvert que les énergies utilisées étaient pour une grande part d'origine fossile, et que cette donnée pouvait avoir des conséquences dramatiques :

– Les besoins énergétiques de la planète ne cessent d'augmenter, alors que les énergies fossiles, en quantité limitée, s'épuisent. Une pénurie est donc inéluctable, à moins d'utiliser d'autres sources d'énergie.

– La répartition des besoins énergétiques dans le monde est très inégale : les pays qui en consomment le plus ne sont, en général, pas ceux qui en produisent le plus ; cela peut entraîner des tensions politiques et des hausses de prix.

– Pour finir, l'utilisation de ces énergies dites « primaires » émet des gaz à effet de serre. Or on a démontré qu'une trop forte concentration de ces gaz dans l'atmosphère a des effets néfastes sur le climat – et nous sommes déjà dans une phase d'augmentation de cette concentration. Il faut cependant noter que la combustion des énergies fossiles n'est pas la seule source d'émissions humaines de gaz à effet de serre1.

Dans ce contexte de questions et d'inquiétudes, les transports sont particulièrement mis en cause, du fait qu'ils sont très fortement dépendants du pétrole (98 % des véhicules l'utilisent comme carburant). Or, de toutes les énergies fossiles, le pétrole sera sans doute le premier à s'épuiser. Aux yeux du public, il ne semble pourtant pas se produire l'amorce d'une évolution propre à libérer les transports de l'emprise de l'or noir. Certes les constructeurs ont significativement amélioré le rendement des chaînes de traction – en particulier avec l'injection directe diesel et l'introduction de moteurs à essence hybrides. Mais on sent confusément que ces progrès ne sont malheureusement pas de nature à résoudre de façon définitive le problème de la rareté de l'énergie, ainsi que les effets climatiques liés à son utilisation.

Depuis très longtemps, le monde des transports se préoccupe d'énergie. Près de 60 % des efforts de recherche des constructeurs et de leurs fournisseurs y sont consacrés. Ces recherches ont principalement eu pour but d'améliorer le rendement de la chaîne de traction et de réduire les émissions de polluants. Cette démarche n'a toutefois pas remis en cause l'utilisation du pétrole comme carburant. Il faut dire que ses propriétés sont à l'origine du développement extraordinaire des moyens de transport dans le monde, tant pour les personnes que pour les marchandises. L'or noir a ainsi contribué au développement économique de la planète. Toutes les tentatives de substitution comme le GPL, le gaz naturel ou les nouveaux modes de propulsion tels que le moteur électrique alimenté par batterie, n'ont pas réussi à prendre une part significative du marché.

Comment se présente le problème de l'énergie dans les transports aujourd'hui ?

Le défi énergétique du transport peut se résumer en quatre objectifs principaux :

– Ne plus polluer. On entend par pollution les émissions qui portent atteinte à la santé. La recherche a beaucoup progressé et l'on peut dire que, même sans changer de carburant, cet objectif sera atteint au début de la prochaine décennie.

– Réduire les émissions de CO2 (le principal gaz à effet de serre émis par les véhicules). Les constructeurs européens se sont engagés sur une réduction de 25 % à l'horizon 2008 (par rapport à 1995). Les constructeurs français tiendront sans doute cet engagement, car ils étaient déjà parvenus à une baisse de 20 % fin 2005. La France veut cependant aller plus loin, et propose de diviser les émissions par quatre à l'horizon 2050. C'est un objectif très ambitieux puisque, dans ces conditions, il ne reste que peu de place pour les carburants issus d'énergies fossiles. Ce projet nécessite donc une reconversion complète de l'industrie des moyens de transport.

– Réduire la dépendance au pétrole, pour assurer une meilleure sécurité d'approvisionnement et maintenir les coûts à un niveau raisonnable.

– Utiliser de plus en plus d'énergies renouvelables dans le cadre du développement durable.

Compte tenu du capital considérable qui est en jeu, tant du point de vue humain que financier, il n'est pas envisageable de traiter séparément ces différents objectifs, et de remettre en cause périodiquement les solutions choisies pour chacun. Le monde du transport doit donc appréhender le problème dans son ensemble et trouver une démarche qui conduise progressivement au résultat attendu, tou...