Avantages et inconvénients de l’Énergie hydrogène

Les émissions de carbone de nos chaudières à gaz et à mazout contribuant au réchauffement de la planète et au changement climatique subséquent, l’attention du monde s’est tournée vers la recherche de systèmes de chauffage et d’énergie alternatifs . Nous devons trouver des sources d’énergie renouvelables et/ou ne produisant pas de polluants nocifs.

Une solution potentielle est l’énergie hydrogène, mais bien qu’elle ne nuise pas à notre atmosphère, ce n’est pas nécessairement une solution simple. Nous explorons ici les principaux avantages et inconvénients de l’énergie hydrogène et comment elle pourrait théoriquement être utilisée pour alimenter notre avenir.

Qu’est-ce que l’hydrogène ?

Notre univers est composé d’une vaste gamme de composants différents, chacun jouant son propre rôle dans l’équilibre délicat de l’écosystème de notre planète. Les composants les plus répandus sont l’hydrogène, l’azote et l’oxygène, l’hydrogène représentant 75% de l’univers et constituant la base d’une grande partie de la vie de notre planète. L’hydrogène se trouve dans presque toute la matière végétale et l’eau. Le soleil est également composé de beaucoup d’hydrogène, mais il est si léger qu’il s’évapore de la surface de la terre à travers la chaleur des rayons du soleil.

L’hydrogène est le plus simple de tous nos éléments étant composé d’un seul proton et d’un seul électron. Cela signifie que dans la plupart des scénarios, il n’existe pas seul mais est combiné avec d’autres éléments (e.g. l’eau ou H2O est 2 parties d’hydrogène à une partie d’oxygène). Cependant, l’hydrogène est une source d’énergie propre qui, si nous pouvons l’extraire de l’eau, du gaz naturel ou de la biomasse, peut être utilisée pour alimenter et chauffer nos sociétés.

En savoir plus sur la viabilité de l’utilisation de l’hydrogène au lieu du gaz naturel dans nos chaudières dans les chaudières à Hydrogène: Une alternative au chauffage central au gaz?

Comment extraire l’hydrogène ?

Il existe deux méthodes d’extraction de l’hydrogène : l’électrolyse ou le reformage vapeur-méthane.

L’électrolyse consiste à faire passer un courant d’électricité élevé dans l’eau pour séparer les atomes d’oxygène et d’hydrogène.

Cela semble assez simple, mais il s’agit d’un processus coûteux en raison de la quantité d’électricité nécessaire et, pour créer l’électricité, des combustibles fossiles (par exemple du gaz naturel, du pétrole ou du charbon) sont brûlés, ce qui produit des émissions de carbone. Si l’électricité utilisée en électrolyse est obtenue via des panneaux solaires, des parcs éoliens ou de l’hydroélectricité, nous pouvons cependant éviter ces émissions de carbone.

Le reformage vapeur-méthane est le processus de séparation du carbone et de l’hydrogène dans le méthane. C’est la méthode la plus utilisée actuellement car l’hydrogène peut être extrait en grande quantité, mais elle entraîne l’émission de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone. Ces deux gaz sont nocifs pour notre atmosphère et contribueront au réchauffement climatique.

Cependant, il est possible de capturer le carbone émis lors du processus de production d’hydrogène avec des systèmes de stockage de Capture de carbone (CSS) qui empêcheraient le carbone d’être libéré dans l’atmosphère.

Avantages de l’énergie hydrogène

L’hydrogène est renouvelable

L’hydrogène est une source d’énergie renouvelable, ce qui signifie que nous ne pouvons pas en manquer, du moins pas à une échelle de temps humaine. C’est une riche source d’énergie qui nous entoure.

L’hydrogène est une source d’énergie propre

Lorsque nous brûlons de l’hydrogène, aucun sous-produit nocif n’est libéré dans l’atmosphère. En fait, une fois que l’hydrogène a été utilisé comme source d’énergie, il peut être converti en eau potable pour les astronautes.

L’énergie de l’hydrogène n’est pas toxique

L’hydrogène ne cause pas de dommages à la santé humaine contrairement à l’énergie nucléaire ou au gaz naturel.

L’énergie de l’hydrogène est très efficace

L’hydrogène est incroyablement dense en énergie et peut fournir beaucoup d’énergie. Il est 3 fois plus puissant que la plupart des sources de combustibles fossiles, il faut donc moins d’hydrogène pour effectuer les mêmes tâches. C’est pourquoi l’hydrogène est utilisé dans l’exploration spatiale pour alimenter des vaisseaux spatiaux, des avions, des bateaux, des voitures et des piles à combustible.

Inconvénients de l’énergie hydrogène

L’hydrogène est volatil

En raison de sa teneur élevée en énergie, l’hydrogène gazeux est une substance hautement inflammable et volatile qui en fait un carburant risqué à utiliser.

L’énergie hydrogène est coûteuse à produire

Le reformage vapeur-méthane et l’électrolyse sont des procédés coûteux qui empêchent de nombreux pays de s’engager dans une production de masse. Des recherches et des essais sont en cours pour essayer de découvrir un moyen bon marché et durable de produire suffisamment d’hydrogène sans apporter plus de carbone dans l’atmosphère.

L’énergie de l’hydrogène est difficile à stocker

L’hydrogène est un gaz beaucoup plus léger que l’essence, ce qui le rend difficile à stocker et à transporter. Pour pouvoir le stocker, nous devons le compresser dans un liquide et le stocker à basse température. Les fortes pressions nécessaires pour stocker l’hydrogène en font un carburant difficile à transporter en grande quantité.

L’hydrogène peut être dangereux

L’hydrogène est incroyablement inflammable, ce qui en fait un carburant dangereux s’il n’est pas manipulé correctement. Il n’y a pas non plus d’odeur à l’hydrogène, de sorte que des capteurs sont nécessaires pour détecter les fuites.

L’hydrogène pourrait-il être utilisé dans le chauffage domestique?

À l’heure actuelle, la grande majorité des foyers britanniques utilisent des systèmes de chauffage à combustibles fossiles tels que des chaudières au gaz naturel et au mazout. Afin de réduire nos émissions de carbone conformément aux objectifs du gouvernement et de lutter contre le changement climatique, nous devons changer la façon dont nous chauffons nos maisons. L’une des solutions possibles est d’échanger le gaz que nous utilisons pour chauffer 84% des foyers britanniques du gaz naturel à l’hydrogène.

La théorie est que plutôt que de provoquer des bouleversements et des dépenses majeurs en demandant à la plupart des maisons du Royaume-Uni de remplacer leur système de chauffage par une technologie complètement étrangère, nous remplaçons le gaz naturel par de l’hydrogène. Progressivement, nous pourrions augmenter les niveaux d’hydrogène fournis aux maisons et diminuer notre dépendance au gaz naturel jusqu’à ce que nous utilisions 100% d’hydrogène. Les principaux avantages étant:

En théorie, tout cela a du sens, mais il faudrait que chaque chaudière à gaz au Royaume-Uni soit remplacée par une chaudière prête à l’hydrogène. Plutôt que de s’attendre à ce que l’industrie et les propriétaires fassent le changement du jour au lendemain, cela pourrait se faire progressivement, c’est-à-dire lorsqu’une chaudière à gaz naturel arrive à la fin de sa vie naturelle, elle serait remplacée par une chaudière prête à l’hydrogène. De cette façon, lorsque le réseau d’hydrogène est prêt, le carburant serait commuté plutôt que le système de chauffage, ce qui minimise les perturbations.

Worcester Bosch a déjà dévoilé sa toute première chaudière prête à l’hydrogène. La chaudière est toujours compatible avec le gaz naturel mais après une courte visite d’un chauffagiste, elle peut travailler sur un apport 100% d’hydrogène.

Comme alternative aux chaudières, il est également possible qu’une pile à combustible à hydrogène fournisse du chauffage et de l’énergie à une maison. Une pile à combustible convertit l’énergie chimique d’un combustible, en l’occurrence l’hydrogène, ainsi qu’un oxydant (oxygène) en une source d’électricité. La chaleur est également produite au cours de ce processus qui peut être utilisée pour chauffer la maison. La cogénération Vitovalor de Viessmann est l’un des systèmes de chauffage à pile à combustible déjà sur le marché.

Alors, le chauffage à l’hydrogène est-il une option viable?

Les avantages et les inconvénients de l’énergie hydrogène l’hydrogène rendent le sujet clair. Malheureusement, la production d’hydrogène est actuellement très coûteuse à produire et notre processus de production actuel peut émettre du carbone, ce qui va quelque peu à l’encontre de l’objet de l’échange vers un réseau d’hydrogène.

Cependant, selon les experts du secteur, l’hydrogène a un rôle majeur à jouer dans l’avenir du chauffage domestique. Des essais de chauffage à l’hydrogène ont déjà lieu au Royaume-Uni, où une combinaison de gaz hydrogène et de gaz naturel est déjà utilisée dans certaines régions. D’autres essais sont prévus pour les prochaines années.

Obtenez des devis pour une chaudière à gaz

Quel que soit le résultat de ces essais, il est peu probable que les chaudières à hydrogène soient une option pour les propriétaires britanniques dans un avenir prévisible. Si vous cherchez maintenant à remplacer votre système de chauffage par une solution plus écologique, une chaudière à gaz moderne et plus économe en énergie pourrait être votre meilleure option. Certains propriétaires pourraient envisager d’installer une pompe à chaleur, des panneaux solaires thermiques ou une chaudière à biomasse, mais plusieurs facteurs doivent être pris en compte. En savoir plus dans Alternatives aux chaudières à gaz.

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